Khóa luận Thiết kế chủ đề STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh trung học cơ sở

Nội dung text: Khóa luận Thiết kế chủ đề STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh trung học cơ sở

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Trúc Vy THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN HỌC THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ SÁNG” THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2020
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Nguyễn Trúc Vy THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN HỌC THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ SÁNG” THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC ThS. LÊ HẢI MỸ NGÂN Thành phố Hồ Chí Minh - 2020
3. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến Cô Lê Hải Mỹ Ngân, người đã luôn tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khoá luận. Tôi xin chân thành cảm ơn Trường, Phòng đào tạo, các Thầy, Cô trong Khoa Vật lý Trường Đại học Sư phạm TP.Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện khoá luận này. Tôi xin chân thành cảm ơn Quí Thầy Cô đã tham gia khảo sát và đóng góp ý kiến cho tôi, giúp tôi hoàn thiện tốt hơn đề tài của mình. Qua đây tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đến gia đình, người thân và bạn bè đã giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện khoá luận này. Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2020 Sinh viên Nguyễn Trúc Vy i
4. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii Danh mục các chữ viết tắt iv Danh mục các bảng v Danh mục các hình vi MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1 - CƠ SỞ LÍ LUẬN 4 1.4.1. Tiến trình chủ đề STEM theo qui trình thiết kế kĩ thuật 6 1.4.2. Tiêu chí xây dựng và đánh giá bài học STEM 11 1.5.1. Khái niệm năng lực và đặc điểm của năng lực 12 1.5.2. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực 13 1.6.1. Mục tiêu và nội dung chương trình [3] 14 1.6.2. Khung năng lực KHTN 14 ii
5. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Kết luận chương 1 20 CHƯƠNG 2 - THIẾT KẾ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “ĐÈN HỌC THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ SÁNG” 21 2.4.1. Mô tả chủ đề 34 2.4.2. Vị trí trong chương trình 37 2.4.3. Mục tiêu 40 2.4.4. Tiến trình hoạt động chung 41 2.4.5. Ma trận đánh giá 44 2.4.6. Danh sách phương tiện/học liệu dạy học 46 2.4.7. Tiến trình dạy học chi tiết 48 Kết luận chương 2 63 CHƯƠNG 3 - THAM KHẢO Ý KIẾN CHUYÊN GIA 64 Kết luận chương 3 83 Kết luận 84 Tài liệu tham khảo 85 PHỤ LỤC PL1 iii
6. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Chú thích GV Giáo viên HS Học sinh GDPT Giáo dục phổ thông KHTN Khoa học tự nhiên THCS Trung học cơ sở SGK Sách giáo khoa EDP Engineering design process iv
7. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Các pha hoạt động dạy học chủ đề STEM 10 Bảng 1.2. Tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học 11 Bảng 1.3. Khung năng lực KHTN 14 Bảng 2.1. Các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề 21 Bảng 2.2. Danh sách các nguyên vật liệu sử dụng chế tạo sản phẩm minh họa 23 Bảng 2.3. Các bước chế tạo mô hình đèn học thay đổi cường độ sáng 26 Bảng 2.4. Nội dung kiến thức tích hợp trong chủ đề 30 Bảng 2.5. Tổng hợp các kiến thức HS kiến tạo trong chủ đề 31 Bảng 2.6. Tổng hợp các kiến thức liên quan đến chủ đề 32 Bảng 2.7. Mục tiêu dạy học chủ đề STEM 40 Bảng 2.8. Tiến trình hoạt động 41 Bảng 2.9. Ma trận đánh giá năng lực 44 Bảng 2.10. Danh sách phương tiện/học liệu sử dụng 47 Bảng 2.11. Tiến trình dạy học chủ đề 48 Bảng 3.1. Danh sách chuyên gia tham gia khảo sát, đóng góp ý kiến cho đề tài 64 Bảng 3.2. Khảo sát ý kiến của chuyên gia về chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng giáo dục STEM 65 Bảng 3.3. Khảo sát ý kiến của chuyên gia về bộ hồ sơ dạy học chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng giáo dục STEM 66 Bảng 3.4. Khảo sát ý kiến chung của chuyên gia về bộ hồ sơ dạy học chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng giáo dục STEM 79 Bảng 3.5 Định hướng chỉnh sửa và phát triển đề tài 72 v
8. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Mối liên quan của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học 6 Hình 1.2. Mô hình về qui trình thiết kế kĩ thuật của NASA 7 Hình 1.3. Tiến trình tổ chức dạy học chủ đề STEM 8 Hình 1.4. Qui trình đánh giá năng lực 18 Hình 2.1. Sơ đồ mạch điện đèn học minh họa 22 Hình 2.2. Bản thiết kế đèn học minh họa 26 Hình 2.3. Sơ đồ thể hiện sự kết nối giữa nhiệm vụ - kiến thức – thiết kế 35 Hình 2.4. Tiến trình thực hiện dự án 39 vi
9. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Theo Chỉ thị 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 [1] về Tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (còn gọi là cách mạng công nghiệp 4.0), Thủ tướng Chính phủ có yêu cầu phải thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về STEM bên cạnh ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông. Theo Chương trình phổ thông tổng thể năm 2018 [2] do Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành kèm thông tư 32/2018/TT-BGDĐT đã đề cập: “Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể”. Giáo dục STEM được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới và rất quan tâm trong đổi mới giáo dục phổ thông của Việt Nam. Chương trình phổ thông 2018 được xây dựng trên nền tảng phát triển năng lực, gắn với nhu cầu phát triển của đất nước, những tiến bộ của thời đại về khoa học - công nghệ và xã hội nhằm hình thành và phát triển ở HS các năng lực cốt lõi. Trong chương trình 2018, “tính mở” là một trong các điểm mới, chỉ đưa ra các định hướng chung về yêu cầu cần đạt, nội dung, phương pháp và đánh giá để tạo cơ hội cho GV phát huy tính chủ động, linh hoạt và sáng tạo trong thực hiện chương trình. Giáo dục STEM trong chương trình phổ thông 2018, được khuyến khích thực hiện lồng ghép trong quá trình thực hiện dạy học chương trình các môn: Khoa học, KHTN, Toán, Công nghệ, Tin học, Điều này thể hiện qua việc giáo dục STEM đều được nhắc đến trong chương trình các môn học này. Trong chương trình môn KHTN [3] có đề cập “cần kết hợp giáo dục STEM trong dạy học nhằm phát triển cho HS khả năng tích hợp các kiến thức, kĩ năng của các lĩnh vực KHTN, công nghệ, kĩ thuật, toán vào giải quyết một số tình huống thực tiễn”. Một phương thức triển khai giáo dục STEM trong các môn học là thông qua các chủ đề STEM. Trong Công văn số 5555/BGDĐT – GDTrH ngày 08/10/2014 [4] có đề cập đến việc thực hiện các chuyên đề học tập đối với HS thay cho việc dạy học đang được thực hiện theo từng bài/tiết trong sách giáo khoa như hiện nay. Theo đó, các tổ/nhóm chuyên môn có thể căn cứ vào chương trình và sách giáo khoa hiện hành, lựa chọn nội dung để xây dựng các chuyên đề dạy học phù hợp, đồng thời xác định các năng lực và phẩm chất có thể hình thành cho HS trong mỗi chuyên đề đã xây dựng. 1
10. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Trong khóa luận này, chủ đề STEM được thiết kế lồng ghép trong dạy học môn KHTN cấp THCS và hướng vào vấn đề thực tiễn là tình trạng suy giảm thị lực của con người nói chung và HS nói riêng. Theo báo cáo thống kê, trong năm 2015, trên toàn thế giới có khoảng 253.000.000 người bị khiếm thị [5]. Các nhà nghiên cứu dự báo, con số này tăng nhanh trong tương lai và gây ra gánh nặng cho xã hội. Tình trạng suy giảm thị lực sẽ gây ra rất nhiều bất tiện trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày. Thực tế, thị lực của chúng ta sẽ suy giảm dần do nhiều nguyên nhân. Trong đó, điều kiện chiếu sáng không đạt chuẩn cũng tác động nhiều đến suy giảm thị lực của mắt như thiếu ánh sáng là một nguyên nhân chính dẫn tới mỏi mắt, tiếp xúc với quá nhiều ánh sáng sẽ gây kích ứng mắt, làm việc trong môi trường quá ít ánh sáng làm cho mắt phải căng để nhìn [6]. Điều này cho thấy việc bố trí ánh sáng, bố trí các loại đèn ở nơi làm việc, sinh hoạt cho phù hợp với các điều kiện chiếu sáng trong các hoạt động khác nhau rất cần được chú ý và xem trọng. Như vậy, làm thế nào để cường độ sáng ở nơi học tập và sinh hoạt của chúng ta có thể thay đổi dễ dàng và thuận tiện? Trong chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng”, HS nghiên cứu và chế tạo mô hình đèn học có thể điều chỉnh các mức độ sáng khác nhau, từ đó điều chỉnh bật – tắt số bóng đèn cho phù hợp. HS sử dụng các linh kiện điện tử đơn giản như đèn LED, công tắc, dây điện, nguồn pin một chiều, để chế tạo mô hình. Việc xây dựng tiến trình chủ đề STEM có thể thực hiện dựa trên các qui trình dạy học tích cực như qui trình tìm tòi khám phá, qui trình Trial, trong đó, tiến trình chủ đề STEM theo qui trình thiết kế kĩ thuật (EDP) giúp nhấm mạnh yếu tố công nghệ và kĩ thuật. Vì những vấn đề nêu trên, khoá luận sẽ tập trung tìm hiểu về dạy học phát triển năng lực kết hợp thiết kế chủ đề giáo dục STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo qui trình EDP để dạy học môn KHTN cho HS THCS lớp 9. 2. Mục đích nghiên cứu Thiết kế chủ đề STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng triển năng lực dạy học môn KHTN cho HS THCS. 3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu - Hoạt động dạy học một số nội dung kiến thức trong mạch nội dung Điện khối 9 - môn KHTN cấp THCS. 3.2. Phạm vi nghiên cứu - Kiến thức trong chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng”; - Lí luận và tổ chức dạy học STEM, qui trình thiết kế kĩ thuật; 2
11. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp - Chương trình môn KHTN; - Cơ sở lí luận dạy học phát triển năng lực. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu lí thuyết về qui trình thiết kế kĩ thuật, giáo dục STEM trong chương trình mới và dạy học theo định hướng phát triển năng lực. - Phân tích mạch nội dung và yêu cầu cần đạt trong các môn KHTN, Công nghệ, Toán, và Tin học trong thiết kế chủ đề Đèn học thay đổi cường độ sáng. - Thiết kế hồ sơ dạy học chủ đề STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng phát triển năng lực: ✓ Kế hoạch dạy học; ✓ Phương tiện/ tài liệu hỗ trợ dạy học: thí nghiệm, video, tranh ảnh, phiếu bài tập, thông tin thêm; ✓ Công cụ thu nhận và đánh giá kết quả học tập của HS. - Tham khảo ý kiến chuyên gia. 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu cơ sở lí luận về giáo dục STEM dựa trên qui trình thiết kế kĩ thuật. - Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học theo định hướng phát triển năng lực. - Nghiên cứu các kiến thức liên quan đến chủ đề Đèn học thay đổi cường độ sáng trong chương trình môn học KHTN và các tài liệu tham khảo. 5.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Nghiên cứu các vấn đề thực tiễn của chủ đề. 5.3. Phương pháp hỏi ý kiến chuyên gia - Gửi khảo sát bằng bảng hỏi. - Ghi nhận kết quả khảo sát. - Phân tích và đánh giá kết quả khảo sát. 6. Cấu trúc khoá luận Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục các tài liệu tham khảo và phụ lục, khoá luận được trình bày bao gồm 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận Chương 2: Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề Đèn học thay đổi cường độ sáng Chương 3: Tham khảo ý kiến chuyên gia 3
12. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 1 - CƠ SỞ LÍ LUẬN Tổng quan về STEM và giáo dục STEM STEM là viết tắt của khoa học (Science), công nghệ (Technology), kĩ thuật (Engineering), toán học (Mathematics). Không giống như các loại hình giảng dạy truyền thống, dạy học theo định hướng STEM kết hợp hai hay nhiều môn học thông qua vận dụng kiến thức về khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán học để giải quyết các vấn đề thực tế trong cuộc sống dựa vào kinh nghiệm của HS. [7] - “Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tác được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các HS áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và có thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới.” [8] - “Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể.” [9] - “Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên, trong đó nội dung học tập đuợc gắn với thực tiễn, phương pháp dạy học theo quan diểm dạy học định hướng hành động.” [10] - “Tích hợp STEM được hiểu là cách tiếp cách dạy và học các nội dung và thực hành của các tri thức liên ngành bao gồm khoa học và/hoặc toán thông qua sự tích hợp thực hành của kĩ thuật hoặc thiết kế kĩ thuật của công nghệ phù hợp.” [11] Nhìn chung, có nhiều quan điểm về giáo dục STEM, tuy nhiên các quan điểm này đều cho rằng giáo dục STEM là sự tiếp cận liên môn và quan tâm đến các vấn đề thực tiễn. Trong khóa luận này, chúng tôi tiếp cận quan điểm về giáo dục STEM theo Chương trình phổ thông tổng thể 2018 [2]: “Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể”. Mục tiêu của giáo dục STEM gồm phát triển phát triển năng lực cốt lõi và định hướng nghề nghiệp cho HS. 4
13. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Định hướng giáo dục STEM trong Chương trình GDPT 2018 Trong tài liệu Tìm hiểu về chương trình phổ thông tổng thể 2018 [12] có đề cập đến giáo dục STEM: “Trong Chương trình GDPT 2018, giáo dục STEM vừa mang ý nghĩa thúc đẩy các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học.” - Chương trình GDPT 2018 có đầy đủ các môn học STEM như: Toán, KHTN (Khoa học ở tiểu học; KHTN ở THCS; nhóm môn khoa học: Vật lí, Hóa học và Sinh học ở THPT), Công nghệ, Tin học. Các môn học này đóng vai trò quan trọng trong việc thực hiện giáo dục STEM. - Việc hình thành các nhóm môn: (1) nhóm môn khoa học xã hội; (2) nhóm môn KHTN; (3) nhóm môn công nghệ và nghệ thuật với qui định chọn 5 môn học từ 3 nhóm môn học trên, mỗi nhóm chọn ít nhất 1 môn học đảm bảo tất cả HS đều được học các môn học STEM. - Vị trí, vai trò của môn Công nghệ và môn Tin học trong Chương trình GDPT mới đã được nâng cao rõ rệt, điều này thể hiện rõ tư tưởng giáo dục STEM. - Có các chủ đề STEM trong chương trình môn học tích hợp ở giai đoạn giáo dục cơ bản như các môn Tự nhiên và Xã hội, Công nghệ, Tin học ở tiểu học; môn KHTN ở THCS. - Các chuyên đề học tập về STEM, nghề nghiệp STEM ở lớp 10, 11 và 12 trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học; các hoạt động trải nghiệm dưới hình thức câu lạc bộ nghiên cứu khoa học, trong đó có hoạt động nghiên cứu STEM. - “Tính mở” là một trong các điểm mới ở chương trình phổ thông tổng thể 2018, GV có thể chủ động và linh hoạt trong việc xây dựng kế hoạch dạy học các nhân dựa trên kế hoạch của nhà trường. Tính mở của chương trình mới cho phép xây dựng một số nội dung giáo dục STEM thông qua chương trình địa phương, kế hoạch giáo dục nhà trường, hoạt động giáo dục xã hội được tổ chức, triển khai dưới hình thức các chương trình, hoạt động STEM. - Định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy được nêu trong Chương trình GDPT tổng thể phù hợp với giáo dục STEM ở các cấp dạy học tích hợp theo chủ đề liên môn, vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Nội dung tích hợp trong giáo dục STEM Theo Chương trình giáo dục tổng thể 2018 [2], dạy học tích hợp “là định hướng dạy học giúp HS phát triển khả năng huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thuộc 5
14. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết có hiệu quả các vấn đề trong học tập và trong cuộc sống, được thực hiện ngay trong quá trình lĩnh hội tri thức và rèn luyện kĩ năng”, với cách hiểu như vậy, việc tổ chức giáo dục STEM mà trong đó huy động các kiến thức của các lĩnh vực khác nhau chính là theo định hướng dạy học tích hợp. Theo Nguyễn Thanh Nga và cộng sự: “Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường” [13]. Theo Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải và các cộng sự: “Dạy học tích hợp STEM giúp cho quá trình học diễn ra một cách tự nhiên,các sự vật hiện tượng trong thực tế không còn bị chia tách thành các phần riêng biệt và các vấn đề xã hội là những vấn đề phức tạp mà để giải quyết nó người học phải huy động kiến thức từ nhiều lĩnh vực. Thông qua các nhiệm vụ cần thực hiện, HS sẽ nhận ra mối liên hệ giữa các môn học” [14]. Mối quan hệ đó được miêu tả trong sơ đồ hình 1.1. Hình 1.1. Mối liên quan của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học [14] Qui trình thiết kế kĩ thuật (Engineering design process) 1.4.1. Tiến trình chủ đề STEM theo qui trình thiết kế kĩ thuật Có nhiều phương thức để triển khai giáo dục STEM và dạy học phát triển năng lực ở nhà trường, trong đó, việc triển khai phương thức giáo dục STEM theo qui trình thiết kế kĩ thuật (Engineering design process) giúp nhấn mạnh yếu tố công nghệ và kĩ thuật. Qui trình thiết kế kĩ thuật mô tả cách mà các kĩ sư sử dụng để giải quyết vấn đề. Qui trình thiết kế kĩ thuật có nhiều biến thể và mức độ phức tạp khác nhau ttùy thuộc vào tình huống cụ thể, tuy nhiên mô hình về qui trình thiết kế kĩ thuật của 6
15. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp NASA (NASA Engineering design process) [15] được xem là một mô hình điển hình và bao quát. Hình 1.2. Mô hình về qui trình thiết kế kĩ thuật của NASA [15] Qui trình bắt đầu bằng việc đặt câu hỏi, hình dung các giải pháp, thiết kế kế hoạch, tạo và kiểm tra, thử nghiệm mô hình, sau đó thực hiện cải tiến. Các giai đoạn được mô tả cụ thể như sau: (1) Đặt câu hỏi (Ask): HS xác định vấn đề, các yêu cầu, đòi hỏi cần đáp ứng, vấn đề phải giải quyết. (2) Tưởng tượng (Imagine): HS suy nghĩ về các giải pháp và ý tưởng nghiên cứu. (3) Lập kế hoạch (Plan): HS phác thảo các mẫu thiết kế có khả năng và chọn ra một mẫu thiết cuối cùng để tiến hành thực hiện mô hình. (4) Sáng tạo (Create): HS xây dựng mô hình, hoặc sản phẩm phù hợp với các yêu cầu thiết kế. (5) Kiểm tra (Test): HS tiến hành thử nghiệm; thu thập và phân tích dữ liệu; đánh giá các giải pháp thông qua phân tích điểm mạnh, điểm yếu của từng thiết kế đã thực hiện, tìm thấy trong quá trình thử nghiệm. (6) Cải tiến (Improve): Căn cứ vào kết quả kiểm tra, thử nghiệm, HS thực hiện các cải tiến về thiết kế, xác định những thay đổi sẽ thực hiện và giải thích về các thay đổi này. Chi tiết và cụ thể hóa qui trình thiết kế kĩ thuật, trong tài liệu tập huấn Xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học [16] của Vụ giáo dục trung học có đề xuất qui trình tổ chức dạy học chủ đề STEM theo các bước: 7
16. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Hình 1.3. Tiến trình tổ chức dạy học chủ đề STEM [16] Trong tiến trình dạy học này, việc nghiên cứu kiến thức nền chính là việc học để chiếm lĩnh các nội dung kiến thức trong chương trình GDPT ứng với vấn đề cần giải quyết trong bài học, mà trong đó HS là người chủ động nghiên cứu SGK, tài liệu bổ trợ, tiến hành thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) dưới sự hướng dẫn của GV; vận dụng kiến thức đã học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế. Thông qua quá trình học tập đó, HS được rèn luyện nhiều kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực. Tiến trình dạy học chủ đề STEM tuân thủ theo qui trình thiết kế kĩ thuật nêu trên, tuy nhiên không nhất thiết thực hiện theo trình tự từng bước (hết bước này mới đến bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau, cụ thể là việc “nghiên cứu kiến thức nền” được thực hiện đồng thời với “đề xuất giải pháp”; “chế tạo mô hình” được thực hiện đồng thời với “thử nghiệm và đánh giá”, trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia. Vì vậy, mỗi bài học STEM được tổ chức theo 5 hoạt động và được trình bày trong tài liệu tập huấn Xây 8
17. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học của Vụ giáo dục trung học và được tóm tắt trong bảng 1.1. Bảng 1.1. Các pha hoạt động dạy học chủ đề STEM [16] Pha Sản phẩm học Cách thức Mục đích Nội dung hoạt động tập dự kiến hoạt động Xác định Tìm hiểu Bài ghi chép GV giao nhiệm vụ tiêu chí sản hiện tượng, thông tin về (nội dung, phương phẩm; phát sản phẩm, hiện tượng, sản pháp, cách thực hiện vấn công nghệ; phẩm, công hiện, yêu cầu sản đề/nhu cầu. đánh giá, đặt nghệ; đánh giá, phẩm phải hoàn Hoạt động câu hỏi về đặt câu hỏi về thành); HS thực hiện 1. Xác hiện tượng, hiện tượng, sản nhiệm vụ (qua thực định vấn sản phẩm, phẩm, công tế, tài liệu, video; cá đề công nghệ nghệ nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức); phát hiện/phát biểu vấn đề (GV hỗ trợ). Hình thành Nghiên cứu Xác định và ghi GV giao nhiệm vụ kiến thức nội dung được thông tin, (nêu rõ yêu cầu mới và đề SGK, tài dữ liệu, giải đọc/nghe/nhìn/làm xuất giải liệu, thí thích, kiến thức để xác định và ghi pháp. nghiệm để mới, giải được thông tin, dữ Hoạt động tiếp nhận, pháp/thiết kế. liệu, giải thích, kiến 2. Nghiên hình thành thức mới); HS cứu kiến kiến thức nghiên cứu SGK, tài thức nền mới và đề liệu, thí nghiệm (cá và đề xuất xuất giải nhân hoặc nhóm); giải pháp pháp/thiết báo cáo, thảo luận; kế. GV điều chỉnh, “chốt” kiến thức mới và hỗ trợ HS đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm. 9
18. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Lựa chọn Trình bày, Giải pháp/bản GV giao nhiệm vụ giải giải thích, thiết kế được (nêu rõ yêu cầu HS pháp/bản bảo vệ giải lựa chọn/hoàn trình bày, báo cáo, thiết kế. pháp/bản thiện. giải thích, bảo vệ Hoạt động thiết kế để giải pháp/bản thiết 3. Lựa lựa chọn và kế); HS báo cáo, chọn giải hoàn thiện. thảo luận; GV điều pháp hành, nhận xét, đánh giá và hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/bản thiết kế mẫu thử nghiệm. Chế tạo và Lựa chọn Dụng cụ/thiết GV giao nhiệm vụ thử nghiệm dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ (lựa chọn dụng mẫu thiết kế. bị thí vật đã chế cụ/thiết bị thí Hoạt động nghiệm; chế tạo và thử nghiệm để chế 4. Chế tạo tạo theo mẫu nghiệm, đánh tạo/lắp ráp ); HS mẫu, thử thiết kế; thử giá. thực hành chế tạo, nghiệm và nghiệm và lắp ráp và thử đánh giá điều chỉnh. nghiệm; GV hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện. Trình bày, Trình bày và Dụng cụ/thiết GV giao nhiệm vụ chia sẻ, đánh thảo luận. bị/mô hình/đồ (mô tả rõ yêu cầu và giá sản phẩm vật đã chế tạo sản phẩm trình bày); nghiên cứu. được + bài HS báo cáo, thảo trình bày báo luận (bài báo cáo, Hoạt động cáo. trình chiếu, video, 5. Chia sẻ, dụng cụ/thiết bị/mô thảo luận, hình/đồ vật đã chế điều chỉnh tạo) theo các hình thức phù hợp (trưng bày, triển lãm, sân khấu hóa); GV đánh giá, kết luận, cho 10
19. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp điểm và định hướng tiếp tục hoàn thiện. 1.4.2. Tiêu chí xây dựng và đánh giá bài học STEM Trong tài liệu tập huấn Xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học, Vụ giáo dục trung học cũng đã nêu rõ các tiêu chí xây dựng và đánh giá bài học STEM. Tiêu chí xây dựng bài học STEM [4] - Tiêu chí 1. Chủ đề STEM tập trung và các vấn đề của thực tiễn. - Tiêu chí 2. Cấu trúc bài học STEM theo qui trình thiết kế kĩ thuật. - Tiêu chí 3. Phương pháp dạy học bài học STEM đưa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm. - Tiêu chí 4. Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạo. - Tiêu chí 5. Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà HS đã và đang học. Tiêu chí đánh giá bài học STEM Các tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học đã được nêu rõ trong Công văn số 5555/BGDĐT – GDTrH ngày 08/10/2014 và trình bày ở bảng 1.2. Bảng 1.2. Tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học [4] Nội Tiêu chí dung Mức độ phù hợp của chuỗi hoạt động học với mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học được sử dụng. 1. Kế Mức độ rõ ràng của mục tiêu, nội dung, kĩ thuật tổ chức và sản phẩm hoạch cần đạt được của mỗi nhiệm vụ học tập. và tài Mức độ phù hợp của thiết bị dạy học và học liệu được sử dụng để tổ liệu dạy chức các hoạt động học của HS. học Mức độ hợp lí của phương án kiểm tra, đánh giá trong quá trình tổ chức hoạt động học của HS. Mức độ sinh động, hấp dẫn HS của phương án và hình thức chuyển 2. Tổ giao nhiệm vụ học tập. chức Khả năng theo dõi, quan sát, phát hiện kịp thời những khó khăn của HS. 11
20. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Mức độ phù hợp, hiệu quả của các biện pháp hỗ trợ và khuyến khích HS hợp tác, giúp đỡ nhau khi thực hiện nhiệm vụ học tập. Mức độ hiệu quả hoạt động của GV trong việc tổng hợp, phân tích, đánh giá kết quả và quá trình thảo luận của HS. Khả năng tiếp cận nhiệm vụ và sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ học tập của tất cả HS trong lớp. Mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác của HS trong việc thực 3. Hoạt hiện các nhiệm vụ học tập. động Mức độ tham gia tích cực của HS trong trình bày, trao đổi, thảo luận của HS và kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập. Mức độ đúng đắn, chính xác, phù hợp của các kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của HS. Giới thiệu về dạy học phát triển năng lực 1.5.1. Khái niệm năng lực và đặc điểm của năng lực Hiện nay, có nhiều cách tiếp cận và diễn đạt khái niệm năng lực tùy thuộc vào bối cảnh và mục đích sử dụng. - Theo Dương Thị Thúy Hà và cộng sự cho rằng: “Năng lực là tổ hợp các kiến thức, kĩ năng, thái độ và kinh nghiệm cá nhân cho phép thực hiện có trách nhiệm và hiệu quả các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề trong những tình huống khác nhau thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân.” [17] - Theo Đặng Thành Hưng thì: “Năng lực là tổ hợp những hành động vật chất và tinh thần tương ứng với dạng hoạt động nhất định dựa vào những thuộc tính cá nhân (sinh học, tâm lí) và giá trị xã hội được thực hiện tự giác và dẫn đến kết quá phù hợp với trình độ thực tế của hoạt động.” [18] Trong khóa luận này, chúng tôi sẽ sử dụng khái niệm năng lực theo Chương trình giáo dục tổng thể 2018: “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí, thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể. Năng lực cốt lõi là năng lực cơ bản, thiết yếu mà bất kì ai cũng cần phải có để sống, học tập và làm việc hiệu quả.” [2] Chương trình GDPT 2018 hình thành và phát triển cho HS những năng lực cốt lõi sau: 12
21. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp - Nhóm năng lực chung, bao gồm năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, được hình thành, phát triển thông qua tất cả các môn học và hoạt động giáo dục. - Nhóm năng lực đặc thù, bao gồm năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khoa học, năng lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ, năng lực thể chất, được hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định. 1.5.2. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực Chương trình phổ thông tổng thể xây dựng chương trình theo mô hình phát triển năng lực của những nền giáo dục tiên tiến trên thế giới, gắn với nhu cầu phát triển của đất nước, những tiến bộ của xã hội về khoa học - công nghệ và xã hội nhằm hình thành và phát triển ở HS các năng lực cốt lõi ở các phân môn. Theo Hà Thị Thúy và các cộng sự: “Dạy học theo hướng phát triển năng lực tập trung vào phát triển các năng lực cần thiết để HS có thể thành công trong cuộc sống cũng như trong công việc. Do đó, đánh giá kết quả học tập cũng hướng tới việc vận dụng một cách hệ thống các kiến thức và năng lực đạt được, thông qua nhiều công cụ và hình thức đánh giá khác nhau, trong đó có cả quan sát và thực hành trong các tình huống mô phỏng. Giảng dạy theo năng lực chú trọng lấy HS làm trung tâm và GV là người hướng dẫn, giúp các em chủ động hơn trong việc đạt được năng lực theo yêu cầu đặt ra, phù hợp với đặc điểm cá nhân.” [19] Theo Đỗ Hương Trà và các cộng sự: “Chương trình GDPT thường nêu lên hai cách tiếp cận chính: (1) tiếp cận dựa vào nội dung hoặc chủ đề (chương trình theo nội dung), chương trình theo nội dung là loại chương trình tập trung xác định và nêu ra một danh sách đề tài, chủ đề của một lĩnh vực/môn học nào đó (tức là tập trung trả lời câu hỏi “chúng ta muốn HS cần biết những gì?”); (2) tiếp cận dựa vào kết quả đầu ra (chương trình theo kết quả đầu ra), là cách tiếp cận nêu rõ kết quả, những khả năng hoặc kĩ năng mà HS mong muốn đạt được vào cuối mỗi giai đoạn học tập trong nhà trường ở một môn học cụ thể (tức là chương trình này nhằm trả lời câu hỏi “chúng ta muốn HS biết và có thể làm được những gì?”).” [20] Chương trình năng lực thực chất vẫn là chương trình dựa trên kết quả đầu ra, tuy nhiên có nhiều dạng “kết quả đầu ra”, đầu ra theo của cách tiếp cận mới này tập trung vào hệ thống năng lực cần có ở mỗi người học; xuất phát từ những năng lực thiết yếu, cần có này mà lựa chọn và đề xuất các nội dung dạy học. Chương trình năng lực chủ trương giúp HS không chỉ biết học thuộc, ghi nhớ mà còn phải biết làm; phải thông 13
22. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp qua các hoạt động cụ thể, sử dụng những tri thức học được để giải quyết các tình huống do cuộc sống đặt ra. Nói cách khác, phải gắn với thực tiễn đời sống [20] Như vậy, dạy học phát triển năng lực không chỉ coi trọng nội dung kiến thức mà còn thay đổi cách dạy, cách học theo hướng HS chủ động tham gia kiến tạo nội dung kiến thức, vận dụng tri thức vào cuộc sống và hình thành phương pháp tự học giúp HS có thể học suốt đời. Chương trình môn KHTN 1.6.1. Mục tiêu và nội dung chương trình [3] Được xây dựng và phát triển trên nền tảng các khoa học vật lí, hoá học, sinh học và khoa học Trái Đất, môn KHTN có đối tượng nghiên cứu là các sự vật, hiện tượng, quá trình, các thuộc tính cơ bản về sự tồn tại, vận động của thế giới tự nhiên. Trong môn KHTN, những nguyên lí, khái niệm chung nhất của thế giới tự nhiên được tích hợp xuyên suốt các mạch nội dung. Môn KHTN góp phần hình thành phẩm chất và năng lực của người học, kế thừa và phát triển kết quả giáo dục môn Khoa học ở cấp tiểu học; hình thành phương pháp học tập, hoàn chỉnh tri thức và kĩ năng để chuẩn bị cho việc thích ứng với những thay đối nhanh chóng và nhiều mặt của xã hội; đáp ứng yêu cầu phân luồng sau THCS. Ngoài ra, môn học này cùng với các môn Toán học, Công nghệ và Tin học, môn Khoa hoc tự nhiên góp phần thúc đẩy giáo dục STEM. Nội dung chương trình môn KHTN được xây dựng dựa trên sự kết hợp các chủ đề khoa học: Chất và sự biến đổi của chất, vật sống, năng lượng và sự biến đổi, Trái Đất và bầu trời; các nguyên lí, khái niệm chung về thế giới tự nhiên: sự đa dạng, tính cấu trúc, tính hệ thống, sự vận động và biến đổi, sự tương tác. 1.6.2. Khung năng lực KHTN Các biểu hiện của năng lực KHTN bao gồm: nhận thức KHTN; tìm hiểu tự nhiên; vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học. Các biểu hiện hành vi của năng lực KHTN được trình bày trong bảng 1.3. Bảng 1.3. Khung năng lực KHTN [3] Năng Qui lực Chỉ số hành vi ước thành tố [KH1] Nhận biết và nêu được tên các sự vật, hiện tượng, khái niệm, KH1.1 Nhận quy luật, quá trình của tự nhiên. 14
23. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp thức Trình bày được các sự vật, hiện tượng; vai trò của các sự vật, KHTN hiện tượng và các quá trình tự nhiên bằng các hình thức biểu KH1.2 đạt như ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ, So sánh, phân loại, lựa chọn được các sự vật, hiện tượng, quá KH1.3 trình tự nhiên theo các tiêu chí khác nhau. Phân tích được các đặc điểm của một sự vật, hiện tượng, quá KH1.4 trình của tự nhiên theo logic nhất định. Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc KH1.5 và trình bày các văn bản khoa học. Giải thích được mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng KH1.6 (quan hệ nguyên nhân - kết quả, cấu tạo - chức năng, ). Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa được; đưa ra được những nhận KH1.7 định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận. Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: phân tích vấn đề để nêu được phán đoán, xây dựng và phát biểu được giả thuyết KH2.1 cần tìm hiểu. Lập kế hoạch thực hiện: xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu, lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, KH2.2 thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, hồi cứu tư liệu, ), lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu. Thực hiện kế hoạch: thu thập, lưu giữ được dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra, đánh giá được kết quả dựa [KH2] trên phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê KH2.3 Tìm đơn giản, so sánh kết quả với giả thuyết, giải thích, rút ra được hiểu tự kết luận và điều chỉnh khi cần thiết. nhiên Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: sử dụng được ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình và kết quả tìm hiểu, viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu, hợp tác được với đối tác bằng thái độ lắng nghe tích cực và tôn trọng quan KH2.4 điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục. Ra quyết định và đề xuất ý kiến: đưa ra được quyết định và KH2.5 đề xuất ý kiến xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu. 15
24. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp [KH3] Nhận ra, giải thích được vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức KH3.1 Vận KHTN. dụng Dựa trên hiểu biết và các cứ liệu điều tra, nêu được các giải kiến pháp và thực hiện được một số giải pháp để bảo vệ tự nhiên; thức, kĩ KH3.2 thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ phù hợp năng đã với yêu cầu phát triển bền vững. học Những yêu cầu thiết kế và tổ chức dạy học môn KHTN phát triển năng lực [20] Trong dạy học KHTN, để bồi dưỡng và phát triển năng lực của người học thì nội dung kiến thức KHTN vừa là mục tiêu vừa là phương tiện để hình thành và và phát triển phẩm chất, năng lực. Để thực hiện các mục tiêu này, khi tổ chức dạy học KHTN yêu cầu: - Những năng lực cần hình thành ở người học cần phải được xác định một cách rõ ràng. Chúng được xem là tiêu chuẩn dánh giá kết quả giáo dục. Các mục tiêu dạy học cần diễn đạt một cách tường minh các chỉ số hành vi của các năng lực thành tố của năng lực cần bồi dưỡng và phát triển ở HS. Các chỉ số hành vi này được cụ thể hoá từ bảng cấu trúc năng lực. - Cần tổ chức cho được một chuỗi các hoạt động tìm tòi khám phá, gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, ứng dụng trong thực tiễn đáp ứng các mục tiêu năng lực đã được xác định. - Tăng cường việc tập theo nhóm, cộng tác, chia sẻ nhằm phát triển nhóm năng lực xã hội. - Cần tăng cường đánh giá quá trình. Đánh giá kết quả học tập không lấy việc kiểm tra khả năng tái hiện kiến thức đã học làm trung tâm, mà cần chủ trọng đánh giá khả năng vận dụng một cách sáng tạo tri thức trong những tình huống ứng dụng khác nhau của KHTN. Đánh giá quá trình được thực hiện trong khi HS thực hiện các nhiệm vụ học. Để thiết kế tiến trình dạy học phát triển năng lực thì toàn bộ các yếu tố cấu thành bài học như: mục tiêu dạy học, tổ chức các hoạt động học, kiểm tra đánh giá hoạt động học đều phải xuất phát từ cấu trúc của năng lực mà GV có ý định phát triển. GV cần lưu ý các điểm sau: - Mục tiêu học cần được thể hiện cụ thể qua các mục tiêu của hoạt động học. Mục tiêu của hoạt động học sẽ giúp GV định hướng tốt các hoạt động học cũng như đánh giá việc thực hiện mục tiêu của HS. 16
25. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp - Với các mục tiêu đòi hỏi sự tự lực và sự hoàn thiện (chất lượng) của hành vi thì mục tiêu bao giờ cũng được xác định ở mức cao nhất. Trong quá trình học, tùy thuộc vào sự đáp ứng của người học với nhiệm vụ được giao mà GV sẽ đưa đến những trợ giúp hoặc thu hẹp phạm vi tìm tòi giao cho HS. Khi đó các tiêu chí chất lượng hành vi ở người học sẽ được hạ xuống ở các mức thấp hơn, tương ứng với việc đạt được hành vi ở mức độ thấp hơn trong bảng cấu trúc năng lực. - Với các mục tiêu liên quan đến số lượng hành vi cần thực hiện tương ứng với mức độ phức tạp của nhiệm vụ thì mục tiêu học không nhất thiết phải xác định ở mức cao nhất. Việc đạt được số lượng hành vi nhiều hay ít cho phép nhân mức tiêu chí chất lượng hành vi. - Không phải với mục tiêu bồi dưỡng một năng lực xác định nào đó thì toàn bộ các chỉ số hành vi của các năng lực thành tố của nó phải thể hiện qua các hoạt động học mà có thể chỉ có một số chỉ số hành vi của các năng lực thành tố được biểu hiện. - Mục tiêu bài học có thể nhắm đến một số các biểu hiện hành vi của các năng lực thành tố của các năng lực khác nhau. Trong quá trình bồi dưỡng và phát triển một năng lực xác định nào đó có thể kéo theo việc bồi dưỡng và phát triển một số chỉ số hành vi của các năng lực khác. Kiểm tra, đánh giá năng lực trong môn KHTN Chương trình môn KHTN xác định [3]: “Mục tiêu đánh giá kết quả giáo dục là cung cấp thông tin chính xác, kịp thời, có giá trị về mức độ đáp ứng yêu cầu cần đạt của chương trình và sự tiến bộ của HS để hướng dẫn hoạt động học tập, điều chỉnh các hoạt động dạy học, quản lí và phát triển chương trình, bảo đảm sự tiến bộ của từng HS và nâng cao chất lượng giáo dục.” Theo Đỗ Hương Trà và các cộng sự [20]: - “Đánh giá năng lực ở trường phổ thông được hiểu là đánh giá khả năng được học áp dụng linh hoạt những kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống thực tiễn”. Để làm được điều đó, GV cần tạo ra được bối cảnh, tình huống có vấn đề mang tính thực tiễn để HS vừa phải vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã học được ở trường, vừa phải vận dụng những kinh nghiệm bản thân có được từ những trải nghiệm bên ngoài nhà trường để giải quyết vấn đề và thông qua đó bộc lộ năng lực nhận thức, kĩ năng và các giá trị, tình cảm. - Đánh giá năng lực tập trung vào mục tiêu đánh giá sự tiến bộ của người học so với chính họ hơn là mục tiêu đánh giá, xếp hạng giữa các người học với nhau. 17
26. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp - Để đo lường sự tiến bộ của người học, đánh giá năng lực quan tâm đến cả ba thời điểm của một giai đoạn giáo dục: tại đầu vào để xác định người học xuất phát từ đâu, trong quá trình để xác đinh họ đi đến đâu; và đầu ra để xác định họ thực sự đạt đến mức độ nào. - Đánh giá năng lực là một quá trình tương tác liên tục giữa hoạt động dạy và hoạt động học mà trong đó GV phải kịp thời thu thập, phân tích, giải thích và sử dụng thông tin kiểm tra, đánh giá được như là bằng chứng về sự tiến bộ của HS.” Theo Nguyễn Văn Biên và các cộng sự: “Việc đánh giá cần bám sát mục tiêu dạy học, do đó, nếu mục tiêu dạy học thể hiện cả ba yếu tố: năng lực cốt lõi cần đạt, hành vi cần thực hiện và mức độ chất lượng cần có của hành vi đó, thì việc đánh giá cũng phải thể hiện cả ba yếu tố này. Điều đó đòi hỏi phải phối hợp giữa đánh giá quá trình và đánh giá kết quả” [14]. Qui trình đánh giá năng lực HS được mô tả ở sơ đồ hình 1.4. Hình 1.4. Qui trình đánh giá năng lực [14] Chúng ta có thể tóm tắt qui trình đánh giá năng lực này như sau [14]: - Dựa vào cấu trúc của năng lực và mục tiêu dạy học, GV lựa chọn chỉ số hành vi cần đánh giá của năng lực. Để đánh giá các chỉ số hành vi này, GV cần thu thập các thông về hành vi cần đánh và lựa chọn công cụ đánh giá thông tin. Tùy vào hành vi cần đánh giá mà GV lựa chọn công cụ đánh giá thông tin khác nhau. 18
27. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp - Để đánh giá được thông tin, GV cần có công cụ thu nhận thông tin. Công cụ đánh giá thông tin sẽ quyết định công cụ thu nhận thông tin của HS. - Để thu nhận được thông tin từ HS, GV giao nhiệm vụ cho HS thực hiên các hành vi cần đánh giá. - Sau khi thu thập được thông tin, GV đánh giá thông tin thu được bằng cách so sánh các minh chứng về hành vi của HS với các tiêu chí chất lượng của hành vi đã mô tả công cụ đánh giá tương ứng. Từ đó, xác định mức năng lực mà HS đạt được. Theo chương trình môn KHTN [4], môn KHTN sử dụng các hình thức đánh giá sau: - “Đánh giá thông qua bài viết: bài tự luận, bài trắc nghiệm khách quan, bài tiểu luận, báo cáo, - Đánh giá thông qua vấn đáp: câu hỏi vấn đáp, phỏng vấn, thuyết trình, - Đánh giá thông qua quan sát: quan sát thái độ, hoạt động của HS qua bài thực hành thí nghiệm, thảo luận nhóm, học ngoài thực địa, tham quan các cơ sở khoa học, cơ sở sản xuất, thực hiện dự án vận dụng kiến thức vào thực tiễn, bằng một số công cụ như sử dụng bảng quan sát, bảng kiểm, hồ sơ học tập, ” 19
28. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 Tóm lại, giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể và là một trong những xu hướng giáo dục được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới và được quan tâm thích đáng trong đổi mới GDPT của Việt Nam. Có nhiều cách thức triển khai giáo dục STEM trong nhà trường, trong đó việc áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chính khóa là một trong những xu hướng được quan tâm và khuyến khích áp dụng. Bên cạnh đó, trong Chương trình GDPT 2018, bản thân môn KHTN là một môn học có sự tích hợp các lĩnh vực hóa học, sinh học, vật lí và địa lí. Do đó, quan niệm dạy học môn KHTN tương đồng và đáp ứng được các yêu cầu của giáo dục STEM, điều này cho thấy được tính phù hợp để xây dựng chủ đề theo định hướng dạy học STEM trong môn KHTN. Điểm khác biệt cần nhấn mạnh chính là cần tổ chức những nhiệm vụ để làm bật các khía cạnh kĩ thuật và công nghệ trong các sản phẩm của quá trình học tập. Khóa luận này sẽ triển khai phương thức giáo dục STEM theo qui trình thiết kế kĩ thuật nhằm nhấn mạnh yếu tố công nghệ và kĩ thuật. 20
29. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 2 - THIẾT KẾ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “ĐÈN HỌC THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ SÁNG” Giới thiệu chủ đề Chủ đề này hướng đến vấn đề suy giảm thị lực hiện nay. Trong các nguyên nhân gây suy giảm thị lực, môi trường ánh sáng tác động rất lớn tới sức khỏe thị lực nhất là khi sử dụng máy tính và các thiết bị điện tử. Làm việc trong môi trường thiếu ánh sáng là một trong những nguyên nhân chính dẫn tới mỏi mắt. Tuy nhiên, ánh sáng nếu không cần thiết và được thiết kế thiếu hợp lí cũng là một dạng ô nhiễm. Tiếp xúc với quá nhiều ánh sáng sẽ gây kích ứng mắt, quá ít ánh sáng làm cho mắt phải căng để nhìn. Đây cũng chính là nguyên nhân dẫn đến nhiều người bị giảm thị lực. Điều này cho thấy việc bố trí ánh sáng, bố trí các loại đèn ở nơi làm việc, sinh hoạt cho phù hợp với các điều kiện chiếu sáng trong các hoạt động khác nhau rất cần được chú ý và xem trọng. Như vậy, làm thế nào để cường độ sáng ở nơi học tập và sinh hoạt của chúng ta có thể thay đổi dễ dàng và thuận tiện? Bảng 2.1. Các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề Tên chủ đề Các vấn đề của chủ đề - Cường độ sáng có ảnh hưởng như thế nào đến thị lực con người? Vì sao phải thiết kế và chế tạo đèn học thay đổi cường độ sáng? - Một đèn học có những bộ phận cơ bản nào? Đèn học thay đổi - Thiết kế nào của đèn học giúp nó có thể thay đổi cường độ cường độ sáng sáng? - Nguyên lí hoạt động của đèn học là gì? Cần vận dụng những kiến thức nào để thiết kế mạch điện của đèn học đáp ứng yêu cầu đặt ra? Trong chủ đề này, HS nghiên cứu các kiến thức về mạch điện một chiều đơn giản và thiết kế đèn học có thể điều chỉnh các mức độ sáng khác nhau bằng cách điều chỉnh bật – tắt số bóng đèn cho phù hợp. HS sử dụng các linh kiện điện tử đơn giản như đèn LED, công tắc, dây điện, nguồn pin một chiều, để chế tạo mô hình. Thiết kế sản phẩm minh họa Ý tưởng thiết kế sản phẩm ✓ Dự kiến mạch điện: Mạch tổng hợp (nối tiếp – song song); ✓ Nguyên vật liệu dự kiến sử dụng: pin một chiều, công tắc, dây dẫn, đèn LED siêu sáng, điện trở, 21
30. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp ✓ Số lượng bóng đèn: 4 bóng; ✓ Loại bóng đèn: Đèn LED siêu sáng 3W; ✓ Thông số kĩ thuật bóng đèn: 푈đ = 3,5 − 4 ; đ = 600 − 750 ; ✓ Nguồn pin sử dụng: 9V; ✓ Một số lưu ý khi thiết kế mạch điện: có thể điều chỉnh nhiều mức sáng (số lượng bóng đèn, loại bóng đèn, mạch song song, ); mạch điện hoạt động ổn định (nguồn điện phù hợp với thông số kĩ thuật của LED, các mối nối điện tiếp xúc tốt); thiết kế nhỏ gọn (chọn nguồn pin nhỏ gọn, cấu tạo đèn có thể gấp gọn, điều chỉnh được độ cao đèn, ); cường độ sáng tối đa của đèn nằm trong giới hạn phù hợp để đọc sách (sử dụng số lượng bóng đèn vừa phải, công suất không quá lớn, có chụp đèn chống chói), Lập bản thiết kế ✓ Vẽ sơ đồ mạch điện Hình 2.1. Sơ đồ mạch điện đèn học minh họa ✓ Tính giá trị điện trở cần lắp vào (푹 , 푹 ) - Vì nguồn pin sử dụng chưa phù hợp với hiệu điện thế và dòng điện hoạt động của đèn LED nên cần mắc thêm điện trở trị số phù hợp (Uđm1 + Uđm2 < Unguồn (9V)). - Dùng các công thức về mạch song song, nối tiếp để suy ra công thức tính giá trị điện trở trong mạch: + Ta có: Unguồn = U12A = U34B U12A = U1 + U2 + URA; I12A = I1 = I2 = IRA U34B = U3 + U4 + URB; I34B = I3 = I4 = IRB + Để đèn hoạt động bình thường: U1 = U2 = U3 = U4 = Uđm = 3,5V I1 = I2 = I3 = I4 = Iđm = 0,6A 22
31. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp + Khi đó: IRA = IRB = 0,6A URA = URB = 9 − 2.3,5 = 2V + Suy ra: 2 R = R = = 3,3 Ω A B 0,6 - Chọn điện trở 푅 = 푅 = 3.3 Ω. Ngoài ra, nếu không tìm được giá trị điện trở phù hợp có thể phối hợp lắp nhiều điện trở lại để tạo ra một mạch có điện trở tương đương mong muốn. ✓ Danh sách nguyên vật liệu Bảng 2.2. Danh sách các nguyên vật liệu sử dụng chế tạo sản phẩm minh họa STT Tên nguyên, vật liệu Số lượng Hình ảnh minh họa 1 Đèn LED siêu sáng 3W 04 cái 2 Điện trở 3,3Ω 02 cái 3 Pin 9V và nắp pin 01 bộ 4 Công tắc 02 cái 23
32. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 5 Dây điện 01 bó 6 Băng keo điện 01 cuộn 7 Giấy foam 01 tấm 8 Que đè lưỡi 12 cái 9 Ốc vít và đai ốc 4 li 03 cặp 24
33. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 10 Kéo 01 cái 11 Dao rọc giấy 01 cái 12 Khoan cầm tay 01 bộ Súng bắng keo và keo 13 01 bộ nhựa ✓ Xây dựng bản thiết kế 25
34. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Hình 2.2. Bản thiết kế đèn học minh họa Chế tạo sản phẩm Bảng 2.3. Các bước chế tạo mô hình đèn học thay đổi cường độ sáng Làm phần chụp đèn Bước Mô tả Hình ảnh minh họa Cắt giấy foam thành các hình 1 chữ nhật, hình thang cân có kích thước như bản thiết kế. Dán các tấm bìa lại với nhau 2 bằng keo nến. 26
35. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Dùng dao rọc giấy khoét lỗ để 3 luồn dây điện. Làm đế đèn và hộp chứa pin Bước Mô tả Hình ảnh minh họa Cắt một tấm giấy foam hình 1 chữ nhật kích thước 16 x 18 cm. Cắt, dán một hình hộp chữ nhật có nắp kích thước như 2 bản thiết kế để làm hộp chưa pin và mạch điện. Khoét lỗ trên hộp chứa pin để 3 gắn công tắc và điện trở, luồn dây điện. Làm phần thân đèn Bước Mô tả Hình ảnh minh họa 27
36. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Dán nhiều que đè lưỡi lại với 1 nhau để tăng độ cứng. Khoan lỗ và dùng ốc cố định 2 các khớp. Lắp mạch điện Bước Mô tả Hình ảnh minh họa Cắt các đoạn dây điện có chiều dài phù hợp, dùng kéo 1 tuốt lớp vỏ cách điện ở hai đầu dây. Nối dây điện vào chân các đèn 2 LED và công tắc. Nối dây điện với các linh kiện 3 theo sơ đồ mạch điện, chú ý cực âm – dương. 28
37. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Lắp ráp các bộ phận Bước Mô tả Hình ảnh minh họa Cắt một tấm giấy foam kích thước 7 x 13.5 cm và khoét 1 các lỗ nhỏ để luồn dây điện và gắn mạch đèn LED vào và dán vào chụp đèn. Gắn công tắc và điện trở vào 2 hộp chứa pin. Ráp các bộ phận của đèn lại 4 với nhau. 29
38. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Hoàn thành sản phẩm Phân tích kiến thức liên quan đến chủ đề Đèn học thay đổi cường độ sáng trong chương trình phổ thông 2018 Sau khi xác định các vấn đề cần giải quyết, chế tạo mô hình đèn học mẫu, rà soát khung chương trình các môn KHTN, Toán, Công nghệ trong chương trình 2018 giai đoạn từ lớp 1 đến lớp 9, chúng tôi xác định các kiến thức cần đưa vào chủ đề như bảng 2.4. Bảng 2.4. Nội dung kiến thức tích hợp trong chủ đề Nội dung kiến thức tích hợp trong chủ đề KHTN Vận dụng kiến thức về mạch điện song song, mạch điện nối tiếp, hiệu điện thế, nguồn điện, dòng điện để thiết kế mạch điện gồm nhiều bóng đèn có thể bật – tắt số lượng bóng khác nhau, lắp mạch điện và đo đạc một số đại lượng như cường độ dòng điện, hiệu điện thế, Công nghệ Sử dụng đèn học; Tìm hiểu thiết kế; Thiết kế kĩ thuật; Vẽ kĩ thuật; lựa chọn nguyên vật liệu phù hợp trên các tiêu chí khác nhau (chất lượng, giá thành, hiệu suất, ), xác định các bộ phận của mô hình đèn học, hình dạng các bộ phận, vẽ phác thảo bản thiết kế mô hình. Kĩ thuật Chế tạo và cải tiến mô hình đèn học theo những cách khác nhau. Toán Vận dụng các công thức tính diện tích, thể tích vào thực tiễn: đo đạc và tính diện tích, thể tích của các hình khối trong thực tế. Bảng 2.5 và bảng 2.6 bên dưới tổng hợp tất cả các kiến thức có liên quan đến chủ đề trong chương trình KHTN, Công nghệ, Toán học từ lớp 1 đến lớp 9. 30
39. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Bảng 2.5. Tổng hợp các kiến thức HS kiến tạo trong chủ đề Mạch Nội dung Môn nội Yêu cầu cần đạt kiến thức học dung - Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau cho mọi điểm; trong đoạn mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ Đoạn mạch dòng điện chạy trong mạch chính. một chiều - Tính được cường độ dòng điện trong đoạn KHTN mắc nối tiếp, mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song, 9 măc song trong một số trường hợp đơn giản. song - Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc nối tiếp. - Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc song song. Điện - Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật Ohm: cường độ dòng điện đi qua một Định luật đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa Ohm hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó. - Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng cản trở dòng điện trong mạch. - Nêu được (không yêu cầu thành lập): Công thức tính điện trở của một đoạn dây dẫn (theo KHTN Điện trở độ dài, tiết diện, điện trở suất); công thức tính 9 điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song. - Sử dụng công thức đã cho để tính được điện trở của một đoạn dây dẫn, điện trở tương 31
40. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song trong một số trường hợp đơn giản. Bảng 2.6. Tổng hợp các kiến thức có liên quan đến chủ đề Mạch Nội dung Môn nội Yêu cầu cần đạt kiến thức học dung - Nêu được nguồn điện có khả năng cung cấp KHTN Nguồn điện năng lượng điện và liệt kê được một số nguồn 8 điện thông dụng trong đời sống. - Vẽ được sơ đồ mạch điện với kí hiệu mô tả: điện trở, biến trở, chuông, ampe kế (ammeter), vôn kế (voltmeter), đi ốt (diode) Điện và đi ốt phát quang. Mạch điện - Mắc được mạch điện đơn giản với: pin, công KHTN đơn giản tắc, dây nối, bóng đèn. 8 - Nêu được đơn vị đo cường độ dòng điện và đơn vị đo hiệu điện thế. - Đo được cường độ dòng điện và hiệu điện thế bằng dụng cụ thực hành. - Nêu được tác dụng và mô tả được các bộ Sử phận chính của đèn học. Công dụng - Xác định vị trí đặt đèn; bật, tắt, điều chỉnh nghệ 3 đèn học được độ sáng của đèn học. - Nhận thức được muốn tạo ra sản phẩm công nghệ cần phải thiết kế; thiết kế là một quá trình sáng tạo. Tìm - Kể được tên các công việc chính khi thiết kế. Công hiểu - Vẽ phác thảo, nêu được ý tưởng thiết kế một nghệ 5 thiết kế sản phẩm công nghệ đơn giản. - Thiết kế được một sản phẩm thủ công kĩ thuật đơn giản theo hướng dẫn. - Vẽ được hình chiếu vuông góc của một số Vẽ kĩ Công khối đa diện, khối tròn xoay thường gặp theo thuật nghệ 8 phương pháp chiếu góc thứ nhất. 32
41. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp - Vẽ và ghi được kích thước các hình chiếu vuông góc của vật thể đơn giản. - Đọc được bản vẽ chi tiết, bản vẽ lắp đơn giản. - Nhận biết được một số vật liệu thông dụng. - Trình bày được một số phương pháp và quy Công Cơ khí trình gia công cơ khí bằng tay. nghệ 8 - Thực hiện được một số phương pháp gia công vật liệu bằng dụng cụ cầm tay. - Trình bày được mục đích và vai trò của thiết kế kĩ thuật. Thiết - Mô tả được các bước cơ bản trong thiết kế Công kế kĩ kĩ thuật. nghệ 8 thuật - Thiết kế được một sản phẩm đơn giản theo gợi ý, hướng dẫn. Thực hành Hình đo, vẽ, lắp - Thực hiện được việc vẽ góc vuông, đường học ghép, tạo hình tròn, vẽ trang trí. phẳng gắn với một Toán 4 - Giải quyết được một số vấn đề liên quan đến và hình số hình phẳng gấp, cắt, ghép, xếp, vẽ và tạo hình trang trí. khối và hình khối đã học - Giải quyết được một sốvấn đề về đo, vẽ, lắp ghép, tạo hình gắn với một số hình phẳng và hình khối đã học, liên quan đến ứng dụng của Toán 5 hình học trong thực tiễn, liên quan đến nội dung các môn học như Mĩ thuật, Công nghệ, Tin học. Các - Giải quyết được một số vấn đề thực tiễn gắn hình với việc tínhthể tích, diện tích xung quanhcủa Hình hộp chữ khối hình hộp chữ nhật, hình lập phương (ví dụ: nhật và hình Toán 7 trong tính thể tích hoặc diện tích xung quanh của lập phương thực một số đồ vật quen thuộc có dạng hình hộp tiễn chữ nhật, hình lập phương, ) 33
42. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Kế hoạch dạy học chủ đề “Đèn học thay đổ cường độ sáng” 2.4.1. Mô tả chủ đề TÊN CHỦ ĐỀ: ĐÈN HỌC THAY ĐỔI CƯỜNG ĐỘ SÁNG Vấn đề thực tiễn • Bối cảnh Thực trạng suy giảm thị lực Chúng ta biết rằng thị giác là một giác quan quan trọng trong năm giác quan của con người, khoảng 80% thông tin đến não được tiếp nhận thông qua thị giác. Tuy nhiên, theo ước tính toàn cầu năm 2015 trong Bản đồ Thị lực của Ủy ban Phòng chống Mù lòa Quốc tế (IAPB), trên toàn thế giới có khoảng 253 triệu người suy giảm thị lực. Tại Việt Nam, hơn 2,5 triệu dân gặp tình trạng này, chiếm khoảng 2, 83% dân số. Các nhà nghiên cứu của Hãng thông tấn quốc tế (UPI) dự báo, đến năm 2050, số người bị hạn chế thị lực có thể lên đến 588 triệu người, gây ra gánh nặng cho toàn thế giới. Tình trạng suy giảm thị lực sẽ gây ra rất nhiều bất tiện trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày. Đáng chú ý khi thị lực giảm, chúng ta chỉ có thể chăm sóc mắt để duy trì chứ không thể làm tăng thị lực lại như lúc ban đầu. • Tình huống dạy học Thực tế, thị lực của chúng ta sẽ suy giảm dần do nhiều nguyên nhân. Trong đó, điều kiện chiếu sáng không đạt chuẩn cũng tác động nhiều đến suy giảm thị lực của mắt. Khi ánh sáng có cường độ lớn chiếu và phản xạ vào mắt thì đồng tử sẽ nhỏ lại để điều tiết ánh sáng và ngược lại, ánh sáng yếu, lờ mờ sẽ khiến đồng tử dãn ra để điều tiết ánh sáng. Sinh hoạt trong điều kiện thừa hay thiếu ánh sáng quá lâu cũng sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới mắt, gây các bệnh về thị lực. Vì vậy, khi bố trí ánh sáng cho không gian sống, cần có sự tư vấn của các chuyên gia để đạt được hiệu quả chiếu sáng tốt nhất cũng như bảo vệ mắt. Đối với mỗi cá nhân, khi học tập và làm việc thì đèn bàn chính là một vật dụng hữu ích để cung cấp ánh sáng cho chúng ta, liệu mức sáng đèn cung cấp có phù hợp cho mắt làm việc, và chúng ta có thể điều chỉnh mức sáng đó hay không? Nhiệm vụ học tập Thiết kế và chế tạo mô hình đèn học điều chỉnh cường độ sáng để phù hợp với nhu cầu của người sử dụng. Yêu cầu sản phẩm 1. Mô hình đèn học sử dụng nguồn điện một chiều với thiết kế nhỏ gọn. 34
43. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 2. Người sử dụng có thể điều chỉnh tối thiểu 02 mức sáng có thể phân biệt độ sáng khi quan sát bằng mắt. 3. Cường độ sáng tối đa của đèn nằm trong giới hạn phù hợp để đọc sách; 4. Thiết bị hoạt động ổn định và an toàn; 5. Chi phí chế tạo mô hình đèn học tiết kiệm (giá thành rẻ). Sau khi xác định nội dung kiến thức cần đưa vào chủ đề, chúng tôi xây dựng các yêu cầu sản phẩm cho mô hình đèn học của HS gồm 5 yêu cầu như trên. Thông qua việc tổ chức dạy học của GV, HS thực hiện nhiệm vụ chế tạo sản phẩm phù hợp với yêu cầu đề ra, từ đó chiếm lĩnh được các kiến thức và kĩ năng liên quan, góp phần phát triển năng lực cốt lõi của bản thân. Sự kết nối giữa nhiệm vụ - kiến thức – thiết kế được thể hiện hiện ở hình 2.3. Hình 2.3. Sơ đồ thể hiện sự kết nối giữa nhiệm vụ - kiến thức - thiết kế Để chế tạo được sản phẩm đáp ứng yêu cầu số 1, HS cần tìm hiểu về nguồn điện một chiều, một số nguồn một chiều phổ biến, từ đó lựa chọn loại nguồn điện sử dụng, đồng thời thiết kế đèn học và lắp ráp sao cho mô hình vừa nhỏ gọn vừa phù hợp nhu cầu sử dụng. Yêu cầu số 2 đòi hỏi HS cần hiểu được nguyên lí hoạt động của đèn học, tìm hiểu và vận dụng kiến thức điện trở, định luật Ohm, đoạn mạch song song và nối tiếp để vẽ được sơ đồ mạch điện với các thiết bị phù hợp. Bên cạnh đó, trong quá trình thiết kế, việc HS lựa chọn công suất của đèn và số lượng bóng đèn cũng ảnh hưởng đến mức độ đáp ứng yêu cầu số 2 và 3 của mô hình. Để chế tạo được mô hình đèn học hoạt động ổn định và an toàn như yêu cầu số 4, HS cần vận dụng kiến thức hiệu điện thế và cường độ dòng điện, định luật Ohm để tính toán, thiết kế mạch điện sao cho các thiết bị được sử dụng hoạt động đúng với 35
44. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp giá trị định mức, đồng thời đảm bảo sự tiếp xúc điện giữa các mối nối, độ chắn chắc của các bộ phận trong quá trình lắp ráp, chế tạo sản phẩm. Yêu cầu số 5 đòi hỏi HS cần lựa chọn nguyên vật liệu và thiết kế tối ưu để mô hình vừa đảm bảo các tiêu chí sản phẩm mà GV yêu cần vừa tiết kiệm chi phí chế tạo. 36
45. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 2.4.2. Vị trí trong chương trình Môn chủ đạo: Khoa học tự nhiên Chủ đề khoa học: Chất và sự biến đổi Nội dung Điện: • Điện trở • Định luật Ohm • Đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song Yêu cầu cần đạt - Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng cản trở dòng điện trong mạch. - Nêu được (không yêu cầu thành lập): Công thức tính điện trở của một đoạn dây dẫn (theo độ dài, tiết diện, điện trở suất); công thức tính điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song. - Sử dụng công thức đã cho để tính được điện trở của một đoạn dây dẫn, điện trở tương đương của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song trong một số trường hợp đơn giản. - Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật Ohm: cường độ dòng điện đi qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó. - Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau cho mọi điểm; trong đoạn mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện chạy trong mạch chính. - Tính được cường độ dòng điện trong đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song, trong một số trường hợp đơn giản. - Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc nối tiếp. - Lắp được mạch điện và đo được giá trị cường độ dòng điện trong một đoạn mạch điện mắc song song. Các kiến thức tích hợp Kiến thức nền: • Dòng điện • Nguồn điện • Mạch điện đơn giản • Đo cường độ dòng điện và hiệu điện thế 37
46. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Nội dung tích hợp trong chủ đề: như đã đề cập ở bảng 2.4. Thời gian thực hiện Trong chương trình môn KHTN, mạch nội dung Điện lớp 9 bao gồm các nội dung: điện trở; định luật Ohm; đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song; năng lượng của dòng điện và công suất điện và chiếm tỉ lệ 7% trong thời lượng dành cho môn KHTN khối 9 là 140 tiết, tương ứng với 10 tiết. Chủ đề STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” được thiết kế trong đề tài này nhằm sử dụng để dạy học các nội dung điện trở, định luật Ohm, đoạn mạch một chiều mắc nối tiếp, mắc song song trong mạch nội dung Điện môn KHTN lớp 9. Có thể thấy rằng hàm lượng nội dung trên đáp ứng phần lớn nội dung trong mạch nội dung điện lớp 9, vì thế, chúng tôi đề xuất thời lượng dành cho chủ đề này là: 8 tiết + làm việc ở nhà với tiến trình thực hiện như hình 2.4. 38
47. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Hình 2.4. Tiến trình thực hiện dự án 39
48. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 2.4.3. Mục tiêu Bảng 2.7. Mục tiêu dạy học chủ đề STEM Năng lực chung STT Mục tiêu Mã NL Tìm kiếm thông tin có liên quan đến vấn đề: Bước đầu thu thập 1 thông tin về kiến thức và phương pháp cần sử dụng để giải quyết GQ2.1 vấn đề từ các nguồn khác nhau. Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề: Lựa chọn phương án tối ưu, 2 GQ2.3 lập kế hoạch thực hiện. Thực hiện giải pháp: Thực hiện được giải pháp trong đó huy động 3 GQ3.2 ít nhất hai kiến thức, hai phép đo, để giải quyết vấn đề. Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết vấn đề ngay trong 4 quá trình thực hiện: Đánh giá các bước trong quá trình thực hiện, GQ3.3 phát hiện sai sót, khó khăn và đưa ra những điều chỉnh. Năng lực đặc thù (năng lực KHTN) STT Mục tiêu Mã NL Thực hiện thí nghiệm đơn giản để nêu được điện trở có tác dụng 5 KH 2.3 cản trở dòng điện trong mạch. Tính được điện trở của một đoạn dây dẫn, điện trở tương đương 6 của đoạn mạch một chiều nối tiếp, song song trong mạch điện KH 3.1 đèn học và một số trường hợp đơn giản. Thực hiện thí nghiệm để xây dựng được định luật Ohm: cường 7 độ dòng điện đi qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ thuận với hiệu điện KH 2.3 thế giữa hai đầu đoạn dây và tỉ lệ nghịch với điện trở của nó. Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn mạch điện mắc nối tiếp, cường độ dòng điện là như nhau cho mọi điểm; trong 8 KH 2.3 đoạn mạch điện mắc song song, tổng cường độ dòng điện trong các nhánh bằng cường độ dòng điện chạy trong mạch chính. Tính được cường độ dòng điện trong đoạn mạch một chiều mắc 9 nối tiếp, mắc song song trong mạch điện đèn học và một số KH 3.1 trường hợp đơn giản. Thiết kế được mạch điện có ít nhất 02 mức sáng sử dụng nguồn 10 điện một chiều và các linh kiện như đèn LED, điện trở, công KH3.2 tắc, đáp ứng yêu cầu của GV. 11 Chế tạo được đèn học thay đổi được cường độ sáng. KH3.2 40
49. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 2.4.4. Tiến trình hoạt động chung Bảng 2.8. Tiến trình hoạt động Pha Sản phẩm Thời Mục hoạt Nội dung học tập Học liệu gian tiêu động dự kiến của HS + GV đưa ra tình Bản ghi nhận Phiếu danh huống học tập cụ thể, nhiệm vụ, kế sách nhóm. từ đó đặt ra nhiệm vụ hoạch dự án và Phiếu tiếp học tập cho HS. phân công công nhận nhiệm 15 + GV trao đổi về việc. vụ 1 phút yêu cầu sản phẩm Phiếu tiêu hướng dẫn HS về chí đánh tiến trình thực hiện giá dự án. dự án. + GV sử dụng kĩ Bản tổng hợp PHT1 thuật brainstorming các thông tin Buổi 1. cho HS thảo luận về trình bày trên Nhận những đặc điểm thiết PHT1 về đèn nhiệm vụ 10 1 kế, kiến thức nền cần học và yêu cầu kĩ + ôn tập phút tìm hiểu để thiết kế thuật của đèn và khám đèn học theo yêu cầu học, tiêu chuẩn phá kiến sản phẩm đã nêu.; chiếu sáng thức phòng học. + HS thảo luận nhóm Bản trình bày kết PHT2 ôn tập kiến thức về quả thảo luận phần điện đã học ở nhóm, bài giải 15 lớp 8 theo định của các bài tập phút hướng PHT 2 và vận dụng kiến trình bày kết quả trên thức cũ (trình bảng lớn. bày trên bảng nhóm). Nhận nhiệm vụ về PLVN1 5 nhà: GV giao nhiệm phút vụ cho cho các nhóm 41
50. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp tìm hiểu kiến thức và kĩ năng liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm. Tuần 1. HS làm việc theo Bài báo cáo kiến PLVN1 1 Tìm hiểu nhóm ở nhà theo thức. tuần kiến thức 1, 2 định hướng của GV tại nền (phiếu làm việc nhà nhóm số 1). Buổi 2. HS báo cáo kiến thức Bản đánh giá Phiếu ghi Báo cáo tìm hiểu được theo phần trình bày nhận ý kiến kiến thức yêu cầu của GV. của nhóm bạn. số 1 nền GV tổ chức HS thực Bản ghi nhận ý Phiếu đánh hành thí nghiệm về kiến đóng góp giá số 1 tính cản trở dòng của bạn học và PLVN2, điện của điện trở, các câu hỏi, ý PHT3, thí nghiệm xây kiến nhận xét PHT4, dựng định luật của nhóm bạn. PHT5 Ohm, thí nghiệm đo Bản ghi chép 1, 2, 90 cường độ dòng điện kiến thức về điện 5, 7, phút trong mạch nối tiếp trở, định luật 8, và song song, thực Ohm, đoạn mạch hiện kĩ thuật hướng một chiều mắc dẫn bạn bè với tiến nối tiếp - song trình thí nghiệm như song và kết quả nội bung báo cáo của thí nghiệm (trình các nhóm. bày trên các Nhiệm vụ về nhà: PHT). HS làm các bài tập trong phiếu bài tập vận dụng (cá nhân). Làm việc HS làm các bài tập Bài giải các bài Phiếu bài ở nhà trong phiếu bài tập tập vận dụng. tập vận 6, 9 vận dụng theo cá dụng nhân. 42
51. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Buổi 3. GV nhắc lại các kiến Bài giải các bài Phiếu bài Lên thức trọng tâm mà tập vận dụng. tập vận ý tưởng 24 HS cần lưu ý khi làm dụng 2, 6, 9 thiết kế phút sản phẩm và hướng dẫn HS giải các bài tập vận dụng. GV hướng dẫn HS Bản ghi chép về PLVN3 lên ý tưởng thiết kế ý tưởng thiết kế 21 10 và giao nhiệm vụ lập của nhóm. phút phương án thiết kế cho HS Tuần 2. HS làm việc ở nhà Bản thiết kế; PLVN3 Lập 1, 2, theo nhóm. Bài báo cáo. 1 phương 6, + Xác định phương tuần án thiết 9,10 án khả thi nhất. kế + Vẽ bản thiết kế. Buổi 4. HS báo cáo theo yêu Bản ghi nhận ý PLVN4 Báo cáo cầu của GV. kiến đóng góp, Phiếu ghi phương Sau khi báo cáo câu hỏi của GV nhận ý kiến 6, 9, án thiết 1 tiết xong, HS thống nhất và nhóm bạn. số 2 10 kế các nội dung cần điều Bản thống nhất chỉnh trong bản thiết nội dung thảo kế. luận. Buổi 5. HS tiến hành làm sản Bài báo cáo quá PLVN5 Chế tạo phẩm, thử nghiệm và trình và kinh 3, 4, sản phẩm 1 tiết cải tiến mô hình đèn nghiệm thi công 11 học để đáp ứng yêu sản phẩm. cầu sản phẩm. Tuần 3. HS điều chỉnh bản Bản thiết kế sau PLVN6 Hoàn thiết kế theo trao đổi điều chỉnh (nếu thiện và phương án thiết kế có); 1 4, 10, sản phẩm của nhóm. Mô hình đèn tuần 11 HS triển khai tiếp tục học; thi công và hoàn Bài báo cáo quá trình và kinh 43
52. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp thiện sản phẩm theo nghiệm thi công bản thiết kế. sản phẩm. Buổi 6. Các nhóm báo cáo Bản ghi nhận ý Phiếu ghi Báo cáo bản thiết kế và sản kiến đóng góp nhận ý kiến sản phẩm phẩm của mình. của bạn học và số 2, Phiếu GV và HS cùng đánh các câu hỏi, ý đánh giá số giá sản phẩm và quá kiến nhận xét 2. trình thực hiện dự án. của nhóm bạn; Phiếu đánh 90 3, 4, Bản đề xuất cải giá số 3. phút 11, tiến đèn học; Phiếu đánh Bản đánh giá sản giá số 4. phẩm và quá trình thực hiện dự án; Hồ sơ học tập hoàn chỉnh. 2.4.5. Ma trận đánh giá Bảng 2.9. Ma trận đánh giá năng lực MA TRẬN ĐÁNH GIÁ Công cụ Vị trí trong Hình Công cụ Mục tiêu thu nhận tiến trình thức đánh giá thông tin dạy học 1. Tìm kiếm thông tin có liên quan đến vấn đề: Bước Bảng tiêu chí đầu thu thập thông tin về Bài báo tìm hiểu và Thuyết Hoạt động 1 kiến thức và phương pháp cáo kiến báo cáo kiến trình Hoạt động 2 cần sử dụng để giải quyết thức thức. vấn đề từ các nguồn khác (phụ lục 4.2) nhau. Bài thuyết 2. Đề xuất giải pháp giải Thuyết trình Bảng tiêu chí quyết vấn đề: Lựa chọn Hoạt động 2 trình + Bản thiết bản thiết kế phương án tối ưu, lập kế Hoạt động 3 Viết kế (phụ lục 4.7) hoạch thực hiện. 44
53. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 3. Thực hiện giải pháp: Thực Bảng tiêu chí Thực hiện được giải pháp hành đánh giá sản Hoạt động 4 trong đó huy động ít nhất hai Sản phẩm làm sản phẩm Hoạt động 5 kiến thức, hai phép đo, để phẩm (phụ lục 4.6) giải quyết vấn đề. 4. Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết vấn đề Bảng tiêu chí Thực ngay trong quá trình thực đánh giá sản hành Hoạt động 4 hiện: Đánh giá các bước Sản phẩm phẩm làm sản Hoạt động 5 trong quá trình thực hiện, (phụ lục 4.6) phẩm phát hiện sai sót, khó khăn và đưa ra những điều chỉnh. Bảng kiểm thao tác quan 5. Thực hiện thí nghiệm đơn sát thí Quan Hành giản để nêu được điện trở có nghiệm 1 sát + động, Hoạt động 2 tác dụng cản trở dòng điện Đáp án viết PHT3 trong mạch. PHT3 (phụ lục 4.3; 4.10) Đáp án phiếu 6. Tính được điện trở của Phiếu bài bài tập vận một đoạn dây dẫn, điện trở tập vận dụng tương đương của đoạn mạch dụng Bảng tiêu chí Hoạt động 2 một chiều nối tiếp, song Viết Bản thiết bản thiết kế Hoạt động 3 song trong mạch điện đèn kế sản (phụ lục học và một số trường hợp phẩm 4.13; phụ lục đơn giản. 4.7) 7. Thực hiện thí nghiệm để Bảng kiểm xây dựng được định luật thao tác quan Ohm: cường độ dòng điện đi Quan Hành sát thí qua một đoạn dây dẫn tỉ lệ sát + động, Hoạt động 2 nghiệm 2 thuận với hiệu điện thế giữa viết PHT4 Đáp án hai đầu đoạn dây và tỉ lệ PHT4 nghịch với điện trở của nó. 45
54. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp (phụ lục 4.4; 4.11) 8. Thực hiện thí nghiệm để rút ra được: Trong đoạn Bảng kiểm mạch điện mắc nối tiếp, thao tác quan cường độ dòng điện là như sát thí Quan Hành nhau cho mọi điểm; trong nghiệm 3 sát + động, Hoạt động 2 đoạn mạch điện mắc song Đáp án viết PHT5 song, tổng cường độ dòng PHT5 điện trong các nhánh bằng (phụ lục 4.5; cường độ dòng điện chạy 4.12) trong mạch chính. Đáp án phiếu 9. Tính được cường độ dòng Phiếu bài bài tập vận điện trong đoạn mạch một tập vận dụng chiều mắc nối tiếp, mắc dụng Hoạt động 2 Viết Bảng tiêu chí song song trong mạch điện Bản thiết Hoạt động 3 bản thiết kế đèn học và một số trường kế sản (phụ lục hợp đơn giản. phẩm 4.13; 4.7) 10. Thiết kế được mạch điện có ít nhất 02 mức sáng sử Bản thiết Viết + Bảng tiêu chí dụng nguồn điện một chiều kế Hoạt động 2 Thuyết bản thiết kế và các linh kiện như đèn Bài thuyết Hoạt động 3 trình (phụ lục 4.7) LED, điện trở, công tắc, trình đáp ứng yêu cầu của GV. Thực Bảng tiêu chí 11. Chế tạo được đèn học hành đánh giá sản Hoạt động 4 thay đổi được cường độ Sản phẩm làm sản phẩm Hoạt động 5 sáng. phẩm (phụ lục 4.6) 2.4.6. Danh sách phương tiện/học liệu dạy học Bảng 2.10. Danh sách phương tiện/học liệu sử dụng Tên phương tiện Số lượng Lưu ý/ cách thức sử dụng Bảng nhóm 01 cái/nhóm Dùng để ghi lại nội dung thảo luận nhóm. Bút lông (màu xanh, 03 cây/nhóm Dùng để ghi lại nội dung thảo luận nhóm. đỏ, đen) Mỗi nhóm nhận được 3 màu bút. 46
55. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Giấy roki khổ A1 1 tờ/nhóm Sử dụng để vẽ bản thiết kế sản phẩm. Hồ sơ học tập nhóm 1 bộ/nhóm Sử dụng để lưu trữ các phiếu học tập bao (phụ lục 3.1 – 3.5; ) gồm: phiếu danh sách nhóm, phiếu tiếp nhận nhiệm vụ, phiếu tiêu chí đánh giá, Phiếu học tập 1, 2 1 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 1 bộ để xem câu hỏi và trả (phụ lục 1.1 và 1.2) lời, ghi nhận kiến thức. In khổ giấy A3. Phiếu học tập 3, 4, 5 1 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 1 bộ để xem câu hỏi và trả (phụ lục 1.3 – 1.5) lời, ghi nhận kiến thức, ghi nhận kết quả thí nghiệm. In khổ giấy A4. Phiếu bài tập vận 1 phiếu/HS Mỗi HS có 1 phiếu để hoàn thiện bài tập dụng vận dụng theo yêu cầu của GV. (phụ lục 1.6) In khổ giấy A4. Phiếu làm việc nhóm 1 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 1 bộ để xem nhiệm vụ học 1, 2, 4, 5, 6 tập và ghi nhận kết quả làm việc của nhóm. (phụ lục 2.5; 2.6; 2.8 In khổ giấy A4. – 2.10) Phiếu làm việc nhóm 1 phiếu/nhóm Mỗi nhóm có 1 phiếu để xem nhiệm vụ học 3 tập và ghi nhận kết quả làm việc của nhóm. (phụ lục 2.7) In khổ giấy A3. Phiếu gợi ý 1, 2, 3, 4 1 phiếu/nhóm Mỗi nhóm được phân công hướng dẫn các (phụ lục 2.1 – 2.4) bạn thực hành thí nghiệm sẽ nhận được 1 phiếu gợi ý ứng với thí nghiệm mình được phân công. In khổ giấy A4. Phiếu ghi nhận ý kiến 1 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 1 phiếu mỗi loại để ghi nhận đánh giá số 1, 2 ý kiến đóng góp của các nhóm. (phụ lục 3.6; 3.7) In khổ A3. Phiếu đánh giá số 1, 5 bộ/nhóm Mỗi nhóm có 4 phiếu (bằng với số nhóm 2 bạn) mỗi loại để ghi nhận các ý kiến đóng (phụ lục 3.8; 3.9) góp dành cho nhóm bạn. In khổ A4. Phiếu đánh giá số 3 1 phiếu/nhóm Mỗi nhóm có 1 phiếu để ghi đánh giá kết (phụ lục 3.10) quả làm việc của nhóm mình. 47
56. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp In khố A3. Phiếu đánh giá số 4 1 phiếu/HS Mỗi HS có 1 phiếu để ghi đánh giá kết quả (phụ lục 3.11) làm việc của mình. In khố A4. Bộ dụng cụ thực 1 bộ/nhóm Bao gồm các dụng cụ để thực hiện các thí hành thí nghiệm. nghiệm về tính cản trở của dòng điện; xây dựng định luật Ohm; đo cường độ dòng điện trong mạch nối tiếp – song song. 2.4.7. Tiến trình dạy học chi tiết Bảng 2.11. Tiến trình dạy học chủ đề HOẠT ĐỘNG 1 – XÁC ĐỊNH VẤN ĐỀ Hoạt Hoạt động của GV Hoạt động của HS động Đặt vấn GV đặt vấn đề về thực trạng về tình Hoạt động nhóm theo đề trạng suy giảm thị lực. yêu cầu của GV. (5 phút) Ví dụ: “Chúng ta biết rằng thị giác là một giác quan quan trọng trong năm giác quan Lắng nghe và thảo luận. của con người, khoảng 80% thông tin đến não được tiếp nhận thông qua thị giác. Tuy nhiên, theo ước tính toàn cầu năm 2015 trong Bản đồ Thị lực của Ủy ban Phòng chống Mù lòa Quốc tế (IAPB), trên toàn thế giới có khoảng 253 triệu người suy giảm thị lực. Tại Việt Nam, hơn 2,5 triệu dân gặp tình trạng này, chiếm khoảng 2, 83% dân số. Các nhà nghiên cứu của Hãng thông tấn quốc tế (UPI) dự báo, đến năm 2050, số người bị hạn chế thị lực có thể lên đến 588 triệu người, gây ra gánh nặng cho toàn thế giới. Tình trạng suy giảm thị lực sẽ gây ra rất nhiều bất tiện trong cuộc sống sinh hoạt hằng ngày. Đáng chú ý khi thị lực giảm, chúng ta chỉ có thể chăm sóc mắt để 48
57. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp duy trì chứ không thể làm tăng thị lực lại như lúc ban đầu.” + Nêu sự ảnh hưởng của điều kiện chiếu sáng đến thị lực: Ví dụ: “Thực tế, thị lực của chúng ta sẽ suy giảm dần do nhiều nguyên nhân. Trong đó, điều kiện chiếu sáng không đạt chuẩn cũng tác động nhiều đến suy giảm thị lực của mắt. Khi ánh sáng có cường độ lớn chiếu và phản xạ vào mắt thì đồng tử sẽ nhỏ lại để điều tiết ánh sáng và ngược lại, ánh sáng yếu, lờ mờ sẽ khiến đồng tử dãn ra để điều tiết ánh sáng. Sinh hoạt trong điều kiện thừa hay thiếu ánh sáng quá lâu cũng sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới mắt, gây các bệnh về thị lực. Vì vậy, khi bố trí ánh sáng cho không gian sống, cần có sự tư vấn của các chuyên gia để đạt được hiệu quả chiếu sáng tốt nhất cũng như bảo vệ mắt.” + Khơi gợi ý tưởng về nhu cầu thực tiễn: cần một chiếc đèn học có thể thay đổi mức độ sáng để phù hợp với chuẩn chiếu sáng để học tập và làm việc. Giao ▪ GV chia lớp thành 5 nhóm, tổ chức cho HS lắng nghe, ghi chú lại nhiệm vụ HS hoạt động theo nhóm dự án từ 6 – 8 vào phiếu nhiệm vụ, thảo (10 phút) HS. Mỗi nhóm bầu nhóm trưởng và thư luận với GV về những kí. điều chưa rõ. ▪ GV giới thiệu nhiệm vụ dự án là chế tạo mô hình đèn học thay đổi cường độ sáng, đồng thời thông báo các yêu cầu về sản phẩm của dự án: 1. Mô hình đèn học sử dụng nguồn điện một chiều với thiết kế nhỏ gọn 49
58. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 2. Người sử dụng có thể điều chỉnh tối thiểu 02 mức sáng có thể phân biệt độ sáng khi quan sát bằng mắt. 3. Cường độ sáng tối đa của đèn nằm trong giới hạn phù hợp để đọc sách; 4. Thiết bị hoạt động ổn định và an toàn; 5. Chi phí chế tạo mô hình đèn học tiết kiệm (giá thành rẻ). ▪ GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào phiếu học tập: ✓ Bước 1. Nhận nhiệm vụ; ✓ Bước 2. Tìm hiểu kiến thức, kỹ năng liên quan; ✓ Bước 3. Lập phương án thiết kế và báo cáo; ✓ Bước 4. Làm sản phẩm; ✓ Bước 5. Báo cáo và đánh giá sản phẩm. ▪ GV thông báo, phân tích và thống nhất với HS các tiêu chí đánh giá sản phẩm và dự án (bảng tiêu chí đánh giá). Thảo luận ▪ GV tổ chức cho HS brainstorming thảo HS tham gia hoạt động, về yêu cầu luận về những đặc điểm thiết kế, kiến trả lời câu hỏi của GV, sản phẩm thức nền cần tìm hiểu để thiết kế đèn học ghi chú khi vào PHT1. (10 phút) theo yêu cầu sản phẩm đã nêu. Một số câu hỏi GV có thể đặt ra cho HS: 1. Yêu cầu số 1 liên quan đến nội dung kiến thức nào em đã học ở lớp 8? 2. Nguồn điện là gì? Kể tên các loại nguồn điện mà em biết? 50
59. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 3. Thế nào là nguồn điện một chiều? Dòng điện trong mạch một chiều có chiều như thế nào? 4. Khi dùng nấu ăn, muốn đồ ăn không bị cháy khét, ta điều chỉnh bếp như thế nào? 5. Khi ở nhà, nếu đèn quá chói mắt, em sẽ làm gì? 6. Làm cách nào để thay đổi độ sáng của đèn học? 7. Số lượng bóng đèn có ảnh hưởng như thế nào đến độ sáng trong phòng? 8. Còn điều gì ảnh hưởng đến độ sáng của bóng đèn hay không? Thiết bị nào giúp ta điều chỉnh cường độ dòng điện trong mạch? 9. Chúng ta lắp mạch như thế nào để có thế bật - tắc một số lượng bóng đèn nhất định? 10. Có các cách mắc mạch nào? Cách mắc mạch nào sẽ tiết kiệm và tiện lợi hơn? 11. Điều gì giúp cho thiết bị hoạt động ổn định và an toàn? 12. Hiệu điện thế định mức và cường độ dòng điện định mức là gì? Vì sao cần quan tâm đến hai thông số này? 13. Nếu thiết bị có hiệu điện thế định mức nhỏ hơn hiệu điện thế của nguồn thì có cách nào để lắp mạch không? 14. Điện trở có vai trò gì? 15. Làm thế nào để xác định hiệu điện thế và cường đo dòng điện trong mạch? Mối quan hệ giữa hiệu điện thế, cường độ dòng điện và điện trở? 51
60. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp ▪ Sau đó, GV tóm tắt mối quan hệ giữa yêu cầu sản phẩm, kiến thức cần tìm hiểu và yêu cầu thiết kế, đưa ra các gói kiến thức cần tìm hiểu trong chủ đề: - Nguồn điện, dòng điện - Mạch điện đơn giản - Đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện; - Điện trở - Định luật Ohm - Đoạn mạch nối tiếp – song song Ôn tập ▪ GV tổ chức cho HS thảo luận nhóm giải HS thảo luận nhóm hoàn kiến thức quyết một số bài tập thực tiễn để ôn tập thành các bài tập trong (15 phút) kiến thức về dòng điện, nguồn điện, PHT2 và trình bày vào mạch điện đơn giản, cường độ dòng điện bảng nhóm. và hiệu điện thế. Cách thức tổ chức: ✓ GV chia lớp thành 6 nhóm, mỗi nhóm được phát phiếu PHT2 và bảng nhóm, bút lông. ✓ Thời gian thảo luận: 10 phút. ✓ Hết thời gian thảo luận, các nhóm treo kết quả thảo luận lên bảng để cả lớp cũng quan sát. ▪ GV nhận xét và nhắc lại các kiến thức trọng tâm cho HS. Nhận ▪ GV giao nhiệm vụ cho cho các nhóm Nhận phiếu PLVN1, ghi nhiệm vụ tìm hiểu kiến thức và kĩ năng liên quan nhận thông tin vào phiếu về nhà trước khi lập bản thiết kế sản phẩm. tiếp nhận nhiệm vụ. (5 phút) ▪ GV thông báo các kiến thức nền cần tìm Lắng nghe và trao đổi hiểu đã được phân thành nhiệm vụ cho với GV khi cần. các nhóm và kiến thức bao gồm: ✓ Điện trở ✓ Định luật Ohm 52
61. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp ✓ Đoạn mạch một chiều nối tiếp – song song ▪ GV nhắc lại nhiệm vụ của mỗi nhóm và định hướng chung: - Mỗi nhóm có 1 nhiệm vụ tìm hiểu gói kiến thức; - Hình thức trình bày: trình chiếu Powerpoint; - Thời gian báo cáo và trả lời câu hỏi của mỗi nhóm là 8 phút (cụ thể ghi rõ ở phiếu làm việc nhóm số 1); - Ở mỗi phần báo cáo, các nhóm sẽ hoàn thiện nội dung kiến thức tương ứng vào phiếu học tập các nhân và có kiếm tra đánh giá sau đó với nhiều hình thức. HOẠT ĐỘNG 2 - NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP Nghiên cứu kiến thức nền HS làm việc theo nhóm ở nhà trước buổi học để tìm hiểu các kiến thức liên quan được phân công với sự định hướng của GV thông qua PLVN1, tài liệu hỗ trợ học tập, sau đó chuẩn bị nội dung tìm hiểu để báo cáo tại lớp. Buổi báo cáo này gồm 2 buổi (buổi 2: 90 phút, buổi 3: 45 phút) , các nhóm lần lượt báo cáo theo như tiến trình dự án GV đã thông báo từ trước; đồng thời, đan xen với hoạt động báo cáo của HS, GV tổ chức các hoạt khám phá, thí nghiệm thực hành để HS tìm hiểu kiến thức. BUỔI 2 (90 PHÚT) Hoạt Hoạt động của GV Hoạt động của HS động Tổ chức ▪ GV ổn định HS theo các nhóm và thông Lắng nghe và quan sát. lớp báo cách thức hoạt động của các nhóm trong tiết hôm nay theo PLVN2. (3 phút) Chuẩn bị của mỗi nhóm: file trình chiếu, máy tính hoặc usb (nếu có). 53
62. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Cách thức hoạt động: ✓ GV phân công các nhóm lần lượt báo cáo chủ đề mà nhóm đã tìm hiểu theo tiến trình dự án đã thông báo ban đầu, trong khi nhóm bạn báo cáo, các nhóm còn lại được phân công nhận xét và đặt câu hỏi cho phần trình bày của nhóm báo cáo. ✓ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm là 6 phút. ✓ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi là 6 phút. ✓ Nhóm nhận xét ghi nhận ý kiến của nhóm mình vào phiếu đánh giá số 1. ✓ Thư kí các nhóm báo cáo ghi nhận ý kiến đóng góp của các bạn vào phiếu ghi nhận ý kiến số 1. ✓ Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú lại nội dung kiến thức vào phiếu học tập, đồng thời ghi chú lại các thắc mắc, câu hỏi nếu có. Báo cáo ▪ GV điều phối cho nhóm 1 báo cáo kiến HS ngồi theo nhóm và kiến thức thức chủ đề điện trở. tham gia buổi báo cáo, về Điện ▪ GV phát PHT3 cho HS ghi nhận kiến ghi chú nội dung vào các trở thức. học liệu tương ứng. (11 phút) Lưu ý: Trong thời gian nhóm 1 trình bày thí nghiệm về tính cản trở dòng điện của điện trở, GV phát dụng cụ cho các nhóm bên dưới thực hành theo. Xem thêm ở phần Đáp án PHT3 Báo cáo ▪ GV điều phối cho nhóm 2, 3 báo cáo HS ngồi theo nhóm và kiến thức kiến thức chủ đề định luật Ohm. tham gia buổi báo cáo, về Định ▪ GV phát PHT4 cho HS ghi nhận kiến ghi chú nội dung vào các luật Ohm thức. học liệu tương ứng. (16 phút) 54
63. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Thực ▪ GV tổ chức HS thực hiện thí nghiệm xây Thực hành thí nghiệm và hành thí dựng định luật Ohm, thực hiện kĩ thuật ghi nhận kiến thức vào nghiệm hướng dẫn bạn bè với tiến trình thí PHT4. (12 phút) nghiệm như nội bung báo cáo của nhóm 3. Nhóm 2 và nhóm 3 sẽ làm nhiệm vụ trợ giảng cho GV để hướng dẫn các bạn thực hành thí nghiệm. Xem thêm ở phần Đáp án PHT4 NGHỈ GIẢO LAO 5 PHÚT Tổ chức ▪ GV cho các nhóm tiếp theo chuẩn bị báo Lắng nghe. lớp cáo. (3 phút) Báo cáo ▪ GV điều phối cho nhóm 4, 5 báo cáo HS ngồi theo nhóm và kiến thức kiến thức chủ đề mạch điện song song, tham gia buổi báo cáo, (16 phút) mạch điện nối tiếp. ghi chú nội dung vào các ▪ GV phát PHT5 cho HS ghi nhận kiến học liệu tương ứng. thức. Thực ▪ GV tổ chức HS thực hiện thí nghiệm đo Thực hành thí nghiệm và hành thí cường độ dòng điện trong mạch song ghi nhận kiến thức. nghiệm song và nối tiếp, thực hiện kĩ thuật (20 phút) hướng dẫn bạn bè với tiến trình thí nghiệm như nội bung báo cáo bên trên. Nhóm 4, 5 sẽ làm nhiệm vụ hỗ trợ GV hướng dẫn các nhóm khác thực hành thí nghiệm. Xem thêm ở phần Đáp án PHT5 Tổng kết ▪ GV nhận xét buổi học và phát phiếu bài Nhận phiếu bài tập, lắng (4 phút) tập vận dụng cho HS về nhà làm. nghe. BUỔI 3 (45 PHÚT) Tổ chức ▪ GV thông báo các nội dung hoạt động Lắng nghe. lớp của tiết học: chuẩn hóa kiến thức trọng (2 phút) tâm, giải một số bài tập vận dụng, thảo luận nhóm lên ý tưởng thiết kế cho mô hình. 55
64. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Tổng hợp ▪ GV nhắc lại các kiến thức trọng tâm mà Lắng nghe, theo dõi kiến thức HS cần lưu ý khi làm sản phẩm. PHT3, PHT4, PHT5. trọng tâm Nội dung kiến thức cần ôn tập: (7 phút) + Điện trở của dây dẫn đặc trưng cho điều gì? Công thức tính điện trở dây dẫn. + Công thức tính điện trở tương đương trong đoạn mạch nối tiếp, song song. + Định luật Ohm: phát biểu và biểu thức. + Công thức tính cường độ dòng điện và hiệu điện thế trong đoạn mạch nối tiếp, song song, tổng hợp. Vận dụng ▪ GV hướng dẫn HS giải các dạng bài tập Lắng nghe, ghi chép và giải bài trong phiếu bài tập vận dụng. trao đổi với GV. tập ▪ GV yêu cầu một số HS lên bảng trình bày (15 phút) bài giải. Định ▪ GV định hướng phương án thiết kế cho Trao đổi và trả lời các hướng HS dựa trên yêu cầu sản phẩm theo các câu hỏi của GV. thiết kế câu hỏi gợi ý ở PLVN3. (6 phút) Đề xuất ▪ GV tổ chức cho HS thảo luận theo nhóm HS hoạt động theo nhóm giải pháp để đề xuất phương án thiết kế cho nhóm với sự hỗ trợ của (10 phút) mình trong vòng 10 phút. PLVN3. Tổng kết ▪ GV giao nhiệm vụ cho hoạt động tiếp Lắng nghe và phân công (5 phút) theo: nhiệm vụ giữa các thành + Nhiệm vụ học tập: Dựa trên các kiến viên. thức đã tìm hiểu, nội dung thảo luận của nhóm, nhóm hãy lập bản thiết kế mô hình đèn học thay đổi mức sáng từ các vật liệu đơn giản thỏa tiêu chí đánh giá. + Yêu cầu sản phẩm học tập: Poster bản thiết kế sản phẩm bao gồm các nội dung: - Cấu tạo của mô hình (hình vẽ) - Kích thước dự kiến - Nguyên vật liệu dự kiến - Nguyên lí hoạt động 56
65. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp - Hình thức trình bày: Poster vẽ trên giấy roki khổ A1. GV thông báo các dụng cụ dùng chung mà GV sẽ cung cấp. Đề xuất phương án thiết kế HS thực hiện ở nhà theo PLVN3 thống nhất và đưa ra bản thiết kế hoàn chỉnh bao gồm các nội dung đã được giao và trình bày thành poster để trình bày trước lớp. HOẠT ĐỘNG 3 – LỰA CHỌN GIẢI PHÁP Hoạt Hoạt động của GV Hoạt động của HS động Tổ chức ▪ GV ổn định HS theo các nhóm. HS ngồi theo nhóm và báo cáo Chuẩn bị: Dán poster lên tường xung tiếp nhận thông tin. (5 phút) quanh phòng (khoảng cách giữa các poster HS ổn định lắng nghe và hợp lí để các nhóm HS có thể đứng quan chuẩn bị cho tiết học. sát). Cách thức hoạt động: ✓ Mỗi nhóm sẽ chia thành viên thành hai nhóm: nhóm “kĩ sư thiết kế” và nhóm “nhà đầu tư”. Nhóm kĩ sư sẽ ở lại trình bày phương án thiết kế sản phẩm của nhóm mình và thuyết phục các nhà đầu tư nhóm bạn tài trợ vốn. Nhóm nhà đầu tư sẽ được cung cấp một khoản đầu tư là 1.000.000 đồng và có quyền tự quyết định số tiền đầu tư vào các nhóm bạn. ✓ Nhiệm vụ của các nhóm là trình bày phương án thiết kế của nhóm mình và kêu gọi vốn từ “nhà đầu tư” để chế tạo sản phẩm. ✓ Các nhóm đánh giá phần trình bày của nhóm bạn theo sự định hướng của PLVN4, đồng thời ghi nhận các ý 57
66. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp kiến nhận xét vào phiếu ghi nhận ý kiến số 2. Thời gian thực hiện: 20 phút. “Vòng gọi GV điều động và quan sát HS. HS tham gia hoạt động vốn” Đến từng nhóm để nhận xét, đánh giá, đặt theo đúng yêu cầu. (25 phút) câu hỏi và cho ý kiến từng nhóm. Các câu hỏi có thể đặt ra cho HS trong quá trình đi quan sát các bản thiết kế của HS: ✓ Theo nhóm, thiết kế của nhóm có tối ưu hay không? ✓ Nếu được, nhóm muốn cải tiến điều gì? ✓ Vì sao nhóm em vật liệu này để làm sản phẩm? ✓ Vì sao không làm kích thước lớn/nhỏ hơn mà lại chọn kích thước này? ✓ Việc chọn kích thước sản phẩm như vậy có những thuận lợi và khó khăn gì? ✓ Chi phí sản phẩm là bao nhiêu? Có thể cắt giảm được không? ✓ Có thể thay thể bằng nguyên liệu/ vật liệu khác hay không? ✓ Nguyên lí hoạt động của thiết bị là gì? ✓ Vì sao nhóm sử dụng dụng số lượng bóng đèn như thế? ✓ Nhóm có lưu ý gì khi chọn nguồn pin cho đèn học hay không? ✓ Màu sắc bóng đèn có ảnh hưởng như thế nào? GV yêu cầu HS ngừng hoạt động sau 20 phút và trao đổi chung với cả lớp về các 58
67. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp bản thiết kế cũng như nhận xét về cách thức HS trao đổi ý kiến lẫn nhau. Thảo luận GV yêu cầu HS ngồi lại theo nhóm (nếu HS làm việc theo nhóm (10 phút) được thì theo đúng vị trí treo poster), hoặc dựa trên phiếu ghi nhận cho từng nhóm lấy bản thiết kế về chỗ ngồi ý kiến số 2. để trao đổi những góp ý của các bạn cùng lớp và cũng là ý kiến đóng góp của GV, và cùng nhau đề xuất những điều chỉnh cần thiết. HS phân công và lên kế hoạch cho việc triển khai chế tạo sản phẩm trong một tuần. Tổng kết GV nhắc lại nhiệm vụ về nhà: các nhóm Lắng nghe. (5 phút) điều chỉnh bản thiết kế theo nhận xét, đồng thời chuẩn bị nguyên vật liệu để và mang đến lớp vào tiết HS sau. GV nhắc lại các dụng cụ mà GV sẽ cung cấp để HS làm sản phẩm và phát PLVN5 cho HS để tìm hiểu trước tiến trình hoạt động của tiết học sau. HOẠT ĐỘNG 4 – CHẾ TẠO, THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ - HS điều chỉnh bản thiết kế theo trao đổi. - HS chuẩn bị nguyên vật liệu và mang đến lớp để làm mạch điện sản phẩm và mô hình đèn học trong 1 tiết theo sự định hướng của PLVN5. - GV dành 1 tuần để HS hoàn thiện sản phẩm, chuẩn bị nội dung báo cáo theo sự định hướng của PLVN6. • Các dụng cụ GV cung cấp cho HS: 1. Súng bắn keo + keo 2. Ổ điện 3. Đèn LED siêu sáng và đèn dây tóc (nếu HS cần) 4. Dây điện 5. Kiềm tuốt dây 6. Băng keo điện, băng keo trong, băng keo 2 mặt. 7. Kéo • Các dụng cụ HS chuẩn bị: 59
68. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 1. Các nguyên vật liệu và dụng cụ cần dùng để làm sản phẩm theo bản thiết kế của nhóm (ngoài các dụng cụ được cung cấp). 2. Nguyên vật liệu trang trí sản phẩm. HOẠT ĐỘNG 5 – CHIA SẺ, THẢO LUẬN VÀ ĐIỀU CHỈNH Hoạt Hoạt động của GV Hoạt động của HS động Tổ chức ▪ GV ổn định và thông báo cách thức Lắng nghe và phân công báo cáo báo cáo. nhiệm vụ. (5 phút) Cách thức ✓ Mỗi nhóm bốc thăm thứ tự trình bày, và trình bày trước lớp, các nhóm khác nhận xét, góp ý vào phiếu đánh giá số 2. Nội dung báo cáo: ✓ Phương án thiết kế cuối cùng với những điều chỉnh (nếu có) ✓ Kết quả các lần thử nghiệm; ✓ Thử nghiệm để chứng tỏ sản phẩm đạt các yêu cầu đặt ra. Thời gian: 6 phút trình bày và 4 phút trao đổi Báo cáo ▪ GV điều phối hoạt động báo cáo Mỗi nhóm trình bày sản phẩm Các câu hỏi gợi ý để GV đánh giá sản phẩm, các nhóm (50 phút) các nhóm. khác ghi nhận đánh giá 1. Phân công nhiệm vụ giữa các thành theo bảng tiêu chí đánh viên trong nhóm như thế nào? giá sản phẩm, ghi nhận 2. Những khó khăn mà nhóm gặp phải đánh số vào phiếu đánh trong quá trình thực hiện dự án? giá số 2. 3. Sản phẩm thực tế có khác gì so với bản thiết kế của nhóm hay không? Nhận xét. 4. Theo nhóm, sản phẩm của nhóm có tối ưu hay không? Nếu được, nhóm muốn cải tiến điều gì? 60
69. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp 5. Có thể thay thể bằng nguyên liệu/ vật liệu khác hay không? 6. Nguyên lí hoạt động của thiết bị là gì? 7. Nhóm đã cải tiến sản phẩm bao nhiêu lần? Sự khác biệt giữa các lần cải tiến là gì? Đánh giá ▪ GV tổ chức cho HS làm việc theo nhóm Thảo luận nhóm và ghi dự án để đánh giá quá trình thực hiện của nhận kết quá đánh giá (20 phút) nhóm mình trong vòng 15 phút và ghi của nhóm. nhận vào phiếu đánh giá số 3. ▪ GV phát phiếu đánh giá số 4 cho mỗi Ghi nhận ý kiến vào HS để các em tự đánh giá quá trình học phiếu đánh giá số 4. tập của nhóm mình ở nhà và gửi lại cho GV sau. Tổng kết GV nhận xét chung về chủ đề học tập, quá Lắng nghe, thực hiện yêu (15 phút) trình học tập của lớp. cầu của GV. GV nhắc lại các nội dung kiến thức HS cần ghi nhớ dưới dạng sơ đồ, có thể đưa ra một số câu hỏi trắc nghiệm để HS trả lời nhanh. Học liệu Học liệu trong hồ sơ dạy học chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” là các loại phiếu và hồ sơ dành cho HS sử dụng trong quá trình học tập chủ đề, bao gồm: ✓ 05 phiếu học tập và 01 phiếu bài tập vận dụng nhằm để HS ghi nhận các nội dung kiến thức, trình bày kết quả thí nghiệm và giải bài tập trong quá trình học tập; ✓ 04 phiếu gợi ý nhằm hỗ trợ các nhóm thực hiện các thí nghiệm trong quá trình tìm hiểu kiến thức nền tại nhà; ✓ 06 phiếu làm việc nhóm nhằm giao nhiệm vụ học tập và định hướng và hỗ trợ hoàn thành nhiệm vụ của các nhóm trong quá trình học tập tại lớp và làm việc ở nhà; ✓ 01 hồ sơ học tập nhóm được xem như nhật kí học tập của các nhóm; sử dụng để lưu trữ các loại học liệu và một số loại phiếu ghi nhận thông tin hỗ trợ quá trình học tập dự án như phiếu danh sách nhóm, phiếu đánh giá và ghi nhận ý kiến đánh giá của nhóm bạn và GV dành cho nhóm mình, ) (Xem chi tiết nội dung học liệu ở phần phụ lục 1, 2, 3) 61
70. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Công cụ đánh giá Bộ công cụ đánh giá dạy học chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” là các bảng kiểm, rubric dành cho GV đánh giá năng lực của HS trong dạy học chủ đề. Bộ công cụ đánh giá bao gồm: ✓ 01 ma trận đánh giá năng lực; ✓ 01 bảng rubric tiêu chí tìm hiểu báo cáo kiến thức; ✓ 03 bảng kiểm thao tác thí nghiệm; ✓ 01 rubric bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm; ✓ 01 bảng tiêu chí bản thiết kế. (Xem chi tiết nội dung bộ công cụ đánh giá ở phần phụ lục 4) 62
71. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 Dựa trên cơ sở lí luận đã đề cập ở chương I, chúng tôi tiến hành tổng hợp các nội dung liên quan đến chủ đề Đèn học thay đổi cường độ sáng, phân tích các kiến thức liên quan đến chủ đề trong chương trình KHTN, từ đó xác định mục tiêu chủ đề. Chúng tôi đã xây dựng bộ hồ sơ dạy học chủ đề bao gồm: kế hoạch bài dạy, phương tiện/học liệu dạy học và bộ công cụ thu nhận thông tin và đánh giá nhằm đánh giá các thành tố năng lực KHTN của HS được đề cập trong mục tiêu dạy học. Trong quá trình xây dựng đề tài, chúng tôi nhận thấy rằng các kiến thức trong chủ đề không chỉ liên quan đến mạch nội dung Vật lí trong môn KHTN mà còn liên quan đến các môn học khác như Công nghệ, Toán học. Sau khi hoàn thành các công việc trên, chúng tôi có một bộ hồ sơ dạy học chủ đề hoàn chỉnh và tiến hành tham khảo ý kiến của chuyên gia. 63
72. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp CHƯƠNG 3 - THAM KHẢO Ý KIẾN CHUYÊN GIA Mục tiêu, đối tượng và hình thức khảo sát Chúng tôi thực hiện khảo sát nhằm bước đầu đánh giá mức độ phù hợp của chủ đề STEM và bộ hồ sơ dạy học chủ đề, đồng thời ghi nhận những hạn chế và ý kiến đóng góp của GV để từ đó cải tiến chủ đề. Đối tượng khảo sát của chúng tôi là các giảng viên có chuyên môn về lí luận và phương pháp dạy học và các giảng viên chuyên ngành về Vật lí hiện đang công tác tại một số trường đại học. Các chuyên gia đều có kinh nghiệm về lĩnh vực giáo dục STEM, đã tìm hiểu chương trình giáo dục 2018, đặc biệt là chương trình môn KHTN. Danh sách chuyên gia chi tiết được trình bày ở bảng 3.1. Bảng 3.1. Danh sách chuyên gia tham gia khảo sát, đóng góp ý kiến cho đề tài Mã Họ và tên Đơn vị công tác Chuyên môn số Khoa Hoá học, Trường Giảng viên chuyên ngành J1 Thái Hòa Minh Đại học Sư phạm Lí luận và phương pháp TP.HCM dạy học bộ môn Hoá học Khoa Vật lí, Trường Đại Giảng viên chuyên ngành J2 Nguyễn Thanh Loan học Sư phạm TP.HCM Vật lí Khoa Vật lí, Trường Đại Giảng viên chuyên ngành J3 Nguyễn Thị Hảo học Sư phạm TP.HCM Vật lí Nguyễn Thị Thanh Trường Đại học Tây Giảng viên chuyên ngành J4 Hương Nguyên Vật lí Trường Đại học Sư Giảng viên chuyên ngành J5 Lê Thị Xuyến phạm Hà Nội Vật lí Giảng viên chuyên ngành Dương Diệp Thanh Trường Đại học Quy J6 Lí luận và phương pháp Hiền Nhơn dạy học bộ môn Vật lí Chúng tôi thực hiện khảo sát bằng bảng hỏi để ghi nhận ý kiến của GV về chủ đề STEM, bộ hồ sơ dạy học bao gồm tiến trình, mục tiêu, thời gian, nội dung, phương pháp, các hoạt động học, học liệu và bộ công cụ đánh giá. Khảo sát dựa trên thông tin về đề tài được đính kèm trong phiếu khảo sát dưới dạng bản mềm (files), gồm có giới thiệu tổng quan về giáo dục STEM và qui trình thiết kế kĩ thuật, giới thiệu chủ đề, kế hoạch bài dạy, học liệu và bộ công cụ đánh giá. Sau khi xem qua các tài liệu, GV nhận xét và đánh giá trên bảng khảo sát. 64
73. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Nội dung khảo sát Nội dung khảo sát gồm hai phần liên quan đến những nhận định về chủ đề và bộ hồ sơ dạy học chủ đề. • Về chủ đề STEM, chúng tôi muốn ghi nhận đánh giá của GV về mức độ phù hợp của chủ đề về thời lượng, ý nghĩa thực tiễn của chủ đề; mức độ phù hợp của nhiệm vụ học tập theo qui trình EDP, nội dung kiến thức, kĩ năng cần đạt; • Về bộ hồ sơ dạy học chủ đề, chúng tôi muốn ghi nhận đánh giá của GV về mức độ đầy đủ và hợp lí của tiến trình dạy học; mức độ phù hợp về sự phân bố thời gian, mục tiêu chủ đề, nhiệm vụ học tập theo định hướng phát triển năng lực và qui trình EDP, nội dung, phương pháp dạy học và các hoạt động học; mức độ đầy đủ, rõ ràng của phương tiện/học liệu dạy học và bộ công cụ đánh giá dạy học chủ đề. Bên cạnh đó, chúng tôi thu nhận những đánh giá chung của GV về mục tiêu, nội dung và cách triển khai nội dung trong chủ đề. Kết quả khảo sát Bảng 3.2, bảng 3.3 dưới đây là kết quả khảo sát ý kiến các chuyên gia về tính khả thi, mức độ phù hợp của chủ đề STEM và bộ hồ sơ dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM. Bảng 3.2. Khảo sát ý kiến của chuyên gia về chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng giáo dục STEM 1.Nhận định về chủ đề STEM “Đèn học thay đổi cường độ sáng” Mã Điểm Nhận định về chủ đề STEM 1 2 3 4 5 số TB Thời lượng cho chủ đề hợp lí với 1.1 các yêu cầu cần đạt mà chủ đề đáp 0 0 2 3 1 3.83 ứng. 1.2 Chủ đề STEM có ý nghĩa thực tiễn. 0 0 0 1 5 4.83 Nhiệm vụ học tập của chủ đề 1.3 STEM phù hợp dạy học theo qui 0 0 0 3 3 4.50 trình EDP. Yêu cầu của sản phẩm (nhiệm vụ 1.4 0 0 0 1 5 4.83 học tập) phù hợp và liên hệ chặt 65
74. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp chẽ với các nội dung kiến thức và kĩ năng cần đạt. Các hoạt động học tập khuyến 1.5 khích HS hoạt động nhóm để giải 0 0 0 2 4 4.67 quyết vấn đề được đặt ra. Bảng 3.3. Khảo sát ý kiến của chuyên gia về bộ hồ sơ dạy học chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng giáo dục STEM 2. Nhận định về bộ hồ sơ dạy học chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” Mã Điểm 2.1. Về kế hoạch dạy học chủ đề 1 2 3 4 5 số TB Tiến trình dạy học đầy đủ, hợp lí 2.1.1 0 0 0 2 4 4.67 theo qui trình EDP. Phân bổ thời gian các hoạt động 2.1.2 học trong tiến trình dạy học hợp 0 0 1 3 2 4.17 lí. Mục tiêu chủ đề phù hợp với đối 2.1.3 0 0 0 1 5 4.83 tượng HS. Mục tiêu chủ đề phù hợp với định 2.1.4 hướng dạy học phát triển năng lực 0 0 0 3 3 4.50 HS. Nội dung dạy học đảm bảo tính khoa học, đáp ứng phù hợp với 2.1.5 0 0 0 2 4 4.67 chương trình giáo dục phổ thông 2018. Phương pháp dạy học tích cực, 2.1.6 khuyến khích được HS tham gia 0 0 0 3 3 4.50 hoạt động nhóm. Các hoạt động học có tính thách thức, yêu cầu HS sử dụng tích hợp 2.1.7 0 0 2 1 3 4.17 các kiến thức, các kĩ năng từ nhiều môn học, các kĩ năng Các hoạt động học trong tiến trình 2.1.8 đáp ứng được các mục tiêu đã đề 0 0 1 1 4 4.50 ra. 66
75. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Các hoạt động học trong tiến trình 2.1.9 giúp HS phát triển các thành tố 0 0 0 3 3 4.50 năng lực KHTN. Mã 2.2. Về phương tiện/học liệu dạy Điểm 1 2 3 4 5 số học TB Các phiếu học tập, nhật kí học tập đầy đủ nội dung, hỗ trợ tốt cho các 2.2.1 0 0 0 4 2 4.33 hoạt động trong tiến trình dạy học. Phương tiện được trình bày rõ 2.2.2 ràng, đầy đủ, phù hợp với điều 0 0 1 2 3 4.33 kiện thực tiễn. Mã Điểm 2.3. Về công cụ đánh giá 1 2 3 4 5 số TB Bộ công cụ đánh giá đầy đủ các 2.3.1 mục tiêu về phẩm chất, năng lực 0 0 1 1 4 4.50 chung và năng lực KHTN. Bộ công cụ đánh giá rõ ràng, cụ 2.3.2 thể, phù hợp với yêu cầu và mục 0 0 0 2 4 4.67 tiêu. Mã 2.4. Về hình thức của hồ sơ dạy Điểm 1 2 3 4 5 số học TB Kế hoạch dạy học trình bày đầy 2.4.1 đủ, rõ ràng, dễ hiểu, phù hợp với 0 0 0 2 4 4.67 GV khi sử dụng. Học liệu dạy học thu hút HS, phù 2.4.2 hợp với hoạt động dạy và học trên 0 0 0 3 3 4.50 lớp. Học liệu dạy học có giá trị hỗ trợ 2.4.3 GV trong việc triển khai hoạt 0 0 1 2 3 4.33 động cụ thể. Bảng 3.4. Khảo sát ý kiến chung của chuyên gia về bộ hồ sơ dạy học chủ đề “Đèn học thay đổi cường độ sáng” theo định hướng giáo dục STEM Ý kiến chung về bộ hồ sơ dạy học chủ đề 67
76. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp Về sự phù hợp với dạy Về sự phù hợp với dạy Mã Về sự phù hợp với định học theo định hướng học theo định hướng chuyên hướng giáo dục STEM phát triển năng lực của phát triển năng lực của gia của bộ hồ sơ tiến trình dạy học bộ hồ sơ - Bộ hồ sơ thiết kế công - Đã hợp lí. - Đã hợp lí. phu, phù hợp với định hướng giáo dục STEM. - Tác giả có thể chia sẻ và chú thích rõ hơn phần minh hoạ về sản phẩm và bản thiết kế để GV tham khảo và có thể làm tài liệu gợi ý cho HS. J1 - Bộ hồ sơ bao gồm nhiều hướng dẫn, công cụ nên tác giả cần trình bày rõ hơn phần định hướng để GV, HS sử dụng đúng các phiếu học tập hoặc công cụ trong quá trình tổ chức hoạt động, chẳng hạn như bổ sung bảng check-list cho GV và HS. - Bộ hồ sơ dạy học chủ đề - Tiến trình dạy học - Bộ hồ sơ dạy học chủ hoàn toàn phù hợp với chủ đề đã phù hợp với đề đã phù hợp với dạy J2 định hướng giáo dục qui trình thiết kế kĩ học theo định hướng STEM. thuật (EDP). phát triển năng lực. - Hồ sơ được thiết kế rất - Tiến trình dạy học đã - KHDH đã phù hợp kĩ, chi tiết, rõ ràng, chỉn phù hợp với quy trình với định hướng phát chu, khoa học, logic và thiết kế kĩ thuật. triển NL. hợp lí; hoàn toàn phù hợp - Các chuỗi hoạt động - Các phiếu đánh giá J3 với dạy học theo định học phù hợp và nhiệm đều tập trung vào sản hướng giáo dục STEM. vụ học tập rõ ràng. phẩm của nhóm, mà không có hình thức đánh giá cá nhân (năng 68
77. Nguyễn Trúc Vy Khóa luận tốt nghiệp lực KHTN). - Mục tiêu có đề cập đến năng lực giải quyết vấn đề, tuy nhiên phần đánh giá cũng chưa tập đề cập vào phần này. Về năng lực giao tiếp và hợp tác, tuy ko nằm trong mục tiêu nhưng các đánh giá đều xuất hiện. Về năng lực KHTN, thành tố năng lực nhận thức KHTN tuy không được đề cập trong mục tiêu dạy học nhưng vẫn có trong quá trình ôn tập và khám phá kiến thức nền. - Tác giả nên đưa một số phẩm chất vào mục tiêu dạy học để đầy đủ và phù hợp với quan điểm của chương trình 2018. - Tác giả cần ghi rõ định hướng sử dụng của các phiếu đánh giá là dành cho đối tượng nào sử dụng, dùng để đánh giá đánh giá đối tượng nào để thuận tiện cho việc theo dõi. 69